Принцип работы пеллетного котла. Как сделать пеллетный котел

У рачительного хозяина в период летней жары уже идет подготовка к зимним холодам, поскольку грамотное обустройство отопления является залогом уюта и комфорта в жилище и актуально всегда. Каждый человек мечтает о теплоте в доме, но не все согласны платить за это большие деньги.
Нет проблем с отоплением в тех домах, где можно устанавливать газовые отопительные приборы. Но, и там, где недоступно пользоваться газом, а если отапливаться с помощью электрических приборов, есть выход из положения. Это установление пеллетных котлов, которые становятся все более популярными в последнее время.

Принцип работы пеллетного котла

Данное оборудование является твердотопливным котлом, для работы которого используется особый вид топлива, называемый пеллеты. Этот отопительный материал выпускается в виде небольших гранул, которые изготавливаются прессованием отходов деревообрабатывающих предприятий. Пеллетными котлами отапливаются здания, а также в них подается горячее водоснабжение. Котлы имеют различную мощность, начиная с 15 и заканчивая 100 кВт.

Использование топливных пеллетов для котлов отопления.

Отопительные котлы существуют трех видов:

Предназначающиеся для использования в виде топлива исключительно пеллетов.
Использующие резервное топливо в виде брикетов или дров. Однако, применяя резервное топливо, котел проработает только в течение нескольких часов.
Комбинированные, в которых имеется несколько камер сгорания. Такое оборудование работает не только на пеллетах, можно использовать дрова или уголь.

Пеллетный котел представляет собой отопительный прибор в виде конструкции, изготовленной из листовой стали. В оборудовании объединяется несколько механизмов одновременно:

Котел, имеющий специальную пеллетную горелку.
Транспортер, по которому гранулы подаются в камеру сгорания.
Бункер, в котором хранится топливо.

Принцип работы оборудования следующий:

В бак шнеком загружаются пеллеты, которые затем попадают в топку, где сгорают. При горении гранулы выделяют петло, разогревающее теплоносители, которые разносят тепло по всему помещению, которое отапливается.

Особенности эксплуатации пеллетных котлов отопления.

Благодаря особой конструкции камеры сгорания, которая представляет собой что-то вроде форсунки, получается высокий коэффициент полезного действия пеллетного котла, достигающий около 96 % у оборудования, принадлежащего к премиум-классу.

Для изготовления теплообменника котлов используют чугун или сталь. Чугун имеет отличную устойчивость к коррозийным процессам, однако, является довольно хрупким и не способным выдерживать гидроудары. Сталь не боится высокое давление, но ее необходимо обрабатывать специальными веществами, предохраняющими от появления ржавчины.

Пеллетный котел имеет автоматическое управление, регулирующее подачу топлива и поддерживающее температуру, на которую запрограммирован теплоноситель. Обслуживать оборудование достаточно просто. Засыпаются гранулы в бункер один раз за 2-14 суток (частота засыпки зависит от того, какой объем имеет емкость).

Правда, необходимо выполнять регулярную чистку дымогарных каналов и удаление золы из предусмотренного в конструкции котла зольного ящика. Устройства имеют различные сроки эксплуатации, на которые влияет класс оборудования. В среднем пеллетные котлы служат в течение 10-50 лет.

Чем отличается пеллетный котел?

Пользователям пелетных котлов легко назвать большое число преимуществ и достоинств, которыми обладают эти устройства. Наиболее значимые достоинства оборудования перечислены ниже. Это:

Экономичность расхода топлива. У прессованного дерева есть отличительная особенность – сгорать без остатка. Поэтому оборудование расходует не большое количество пеллет. Приведение точных цифр невозможно, потому что это зависит от того, какой состав и качество пеллет. Но в среднем, если учитывать вес топлива, дров для отопления отдельного помещения потребуется раза в два больше, чем пеллет.

Отличительные характеристики пеллетных котлов отопления.

Энергонезависимость оборудования. Пеллетные котлы не зависят от электрической энергии. Правда, есть несколько моделей, которые оборудованы электрическими приборами, из-за которых зависят от электроэнергии.

Простое обслуживание.

Экономичность котлов. Пеллеты стоят меньше, чем дрова, уголь или другие топливные брикеты. К тому же, стоимость котлов меньше, чем стоимость аналогичных устройств, которые работают с помощью газа или электричества.

Экологическая чистота – это еще одно из основных преимуществ пеллетного котла. Работая, это оборудование не выделяет вредные вещества, которые способны загрязнять окружающую среду.

Благодаря тому, что топлива в данных видах отопительного оборудования — пеллеты, которые являются спрессованными отходами деревообрабатывающей промышленности, от их сжигания не образуются токсические вещества.

Для того, чтобы правильно выбрать пеллетный котел, необходимо знать следующие факторы, которые влияют на оборудование и его работоспособность.

Как выбрать пеллетный котел отопления.

Разновидность горелок пеллетных котлов

Данное оборудование имеет два различных типов горелок, которые могут быть:

Ретортными. Эти горелки отличаются выпусканием пламени горизонтально вверх. Они не являются сильно чувствительными к качеству пеллетных гранул, и также не нуждаются в частой чистке.
Стокерными. Такие горелки выпускают пламя вертикально. Они предъявляют большие требования к показателю качества гранул. Для них предпочтительно использование исключительно низкозольных сортов пеллет. Эти горелки довольно быстро засоряются, поэтому и чистить их приходится часто.

Если эти отопительные приборы своевременно и надлежащим образом не обслуживать, они просто перестанут работать. Поэтому наиболее удобно использование ретортных горелок, которые рекомендуются специалистами.

Автоматизация пеллетных котлов

Пеллетные котлы оснащены последним «писком» современной автоматики. Существуют некоторые модели котлов, имеющие достаточную сложность встроенной автоматики, которые в течение некоторого времени даже функционируют автономно – в этом не обязательно должны участвовать люди.

Автоматика пеллетных котлов отолпения.

Это оборудование имеет функцию, которая делает возможным управлять прибором СМС-сообщениями. Для этого в автоматическую систему заносят номер телефона пользователя, который затем посредством СМС-сообщений управляет работой отопительного котла: отключает и включает его, регулирует температуру и выполняет другие действия. Эта функция очень удобна, поскольку, если возникнет аварийная или критическая ситуация, котел тут же сообщит это владельцу, отправив ему СМС-сообщение.

Разновидность шнеков, подающих пеллеты

Пеллетные котлы имеют две разновидности шнеков, которые могут быть:

Жесткими. Отличительными особенностями этих шнеков является простота конструкции и небольшая стоимость, а также способность без перебоев доставлять отопительные гранулы в зону горения. Жесткий шнек оборудован простым креплением – это является гарантией надежности его концевых деталей. Есть у жесткого узла и недостаток, который выражается в том, что он ограничен по длине.

Длина шнека не превышает 1,5-2 метра. При большей длине пеллеты будут превращены устройством в опилки. Еще один недостаток – жесткая привязка бункера к горелке – из-за этого он не может принять другое положение – использование пространства нерациональное.

Эту проблему можно решить, пользуясь дополнительным шнеком. Его можно подключить через специальный модуль. Необходимой системой предотвращения возникновения в жестком шнеке «обратного огня» предполагается использовать огнетушитель или устанавливать второй шнек и дополнительную воздушную камеру, благодаря чему система значительно усложняется.

Гибкими, которые лишены таких недостатков. Они позволяют устанавливать бункера различных размеров на расстоянии 12 метров и выполнять линии подачи в любой геометрии. Но гибкие шнеки не лишены недостатка – они имеют сложную систему крепления.

Наиболее простым вариантом подачи топлива считается использование жесткого шнека. Он отличается высокой надежность и низкой стоимостью. Но используется он не везде, потому что имеет ограничение по длине и жесткую привязку к горелке.

Конструктивные особенности теплообменника

Существуют теплообменники, используемые в пеллетных котлах, различных типов. Они бывают:

Горизонтальными или вертикальными.
Плоскими или трубчатыми.
Имеющими разное количество поворотов и ходов.
Имеющими завихрители отработанных газов, так называемые турбулизаторы и не имеющие таковых.

По словам специалистов, большая эффектисность у вертикальных теплообменников, имеющих турбулизаторы, с двумя или тремя ходами. Использование таких устройств значительно снижает температуру дымового газа. Если температура газов 800-900 градусов, то на выходе она будет всего лишь 110-120 градусов выше нуля.

Следовательно, тепловая энергия, в основном, обогревает теплоноситель. К тому же, благодаря вертикальной конструкции, на стенки теплообменника не может оседать зола – силой гравитации зола осыпается вниз.

Не стоит пренебрегать и следующими советами при выборе пеллетных отопительных котлов:

Если оборудование имеет равные характеристики, то предпочтительно выбрать компанию, которая выпускает котлы, эксплуатируемые в вашем регионе. Покупая новую модель, вы рискуете столкнуться с большими проблемами.
Обязательно проверяйте, все ли запасные части в комплекте, не покидая склад, поскольку они станут необходимы в любое время.
Обслуживание отопительного прибора должен прошедший сертификацию сервисный специалист.

Фирмы-производители пеллетных котлов

Отопительный котлы, работающие на пеллетных гранулах, становятся все более популярными, поэтому в настоящее время продаются достойные модели отечественных производителей:

«НКЦ Бийскэнергопроект» выпускает пеллетные отопительные котлы, которые несмотря на свою простоту надежны и имеют электронное управление. Их легко программировать, благодаря чему они способны поддерживать заданные температуры продолжительный промежуток времени. Кроме того, котлы имеют высокий КПД, доходящий до 93 % и относительно невысокую стоимость.

Устройства «Старт», выпускаемые кировскими производителями, оборудованы импортными горелками, которые обеспечивают получение максимального КПД. В конструкциях котлов предусмотрен горизонтальный транспортер для подачи топлива, благодаря которому снижаются требования к формам и размеру топливной фракции. Отопительный котел работает с гранулами пеллет, а также может использовать опилки и щепу. при этом над горелкой устанавливают колосниковую решетку, которая входит в комплект котла. Переход с одного на другой вид топлива достаточно простой и быстрый.

Производители пеллетных котлов отопления.

Российской компанией «Слон» выпускаются обогревательные котлы, которые отличаются тем, что имеют особую горизонтальную жаротрубную систему с двумя проходами, которая является теплообменником. Водяную рубашку имеют стены и потолок камеры сгорания, а также она расположена под зольником – это увеличивает значение КПД, составляющего 97 %.

Можно приобретать и пеллетные котлы, производимые зарубежными производителями. Лучше всего себя зарекомендовало оборудование компаний Biotech, Buderus, Gilles, Bosch, которые выпускают качественные продукты по более высокой цене.

Все большей популярностью пользуются отопительный пеллетные котлы, благодаря своей экономичности, неприхотливости в уходе, высокому КПД и экологической чистоте. Это оборудование – серьезный конкурент традиционным отопительным приборам.

Свернуть

Если заказывать монтаж пеллетного котла в специализированной компании, то такие услуги обойдутся не меньше, чем 13000 рублей. Можно сэкономить и попробовать установить систему своими руками. Эта статья поможет правильно провести все необходимые работы: в ней поэтапно расписывается, как установить пеллетный котел и корректно его настроить.

Подготовка помещения

При установке пеллетного котла в первую очередь надо правильно подготовить помещение, где будет находиться генератор отопления. Лучше использовать удаленную от жилья зону (хорошо подойдут подвалы, придомовые пристройки, гаражи, иногда котлы ставят на чердаках).

Если помещение с котлом будет находиться по близости к жилым комнатам, то лучше позаботиться о плотной герметичной двери и покрытии полов и дверей моющимися материалами (на них будет постоянно оседать древесная пыль, зола). Лучшим вариантом для облицовки является стандартная кафельная плитка.

Площадь помещения под котел с мощностью 15-18 кВт не должна быть меньше 2,5-3 кв. м., иначе это нарушает правила пожарной безопасности. Температура в помещении не была ниже +10 градусов, чтобы этого добиться стены и потолок можно утеплить пенопластом (достаточно слоя в 10 сантиметров). Необходимости в радиаторах нет.

Влажность выше 40% не приветствуется, так как она снизит эксплуатационный срок системы – если в помещении попадает вода с крыши или через стены, то придется сделать по периметру обшивку гидроизоляционным мембранным материалом.

Еще несколько важных условий при подготовке помещения:

Наличие приточной вентиляции. Достаточно отверстия диаметром 12-15 сантиметров. Никаких особо сложных систем кондиционирования не требуется. Можно сделать вытяжку, чтобы в помещении было комфортно находиться.
Наличие доступа к дымоходу или организация нового. Для пеллетных котлов подходит только дымоход типа «сэндвич» (с наличием слоя утеплителя). Высота трубы должна быть не менее 5 метров. Рекомендовано устройство сборника конденсата, чтобы скопление влаги не нарушала работы печи.
Наличие электропитания в помещении. Пеллетные котлы для автоматизации работы требуют электричества. Также рекомендовано провести свет в помещение, что значительно облегчит работы по обслуживанию печи.

Общая схема, но подробнее читайте ниже

Выбор места для установки

После того, как будет подготовлено помещение для отопительной системы, надо определиться с местом, где установить котел. Вот несколько требований:

Пол, где ставится котел, должен быть ровным. Разрешено только строго вертикальное положение устройства без каких-либо наклонов.
Площадка под котлом должна быть прочной, чтобы выдержать вес достаточно тяжелого устройства (некоторые модели весят свыше 200 кг).
Ставить котел можно только на пожаробезопасную поверхность. Лучше всего подходит кафельная плитка или бетон. Допускается установка на приподнятое теплоизолирующие основание.
От передней стенки пеллетного генератора до стены помещения должно быть не менее 1,5 метра.
Пол под котлом не должен очень быстро остывать при выключении устройтва, чтобы не образовывалось конденсата или наледи.

Чтобы в последствии пользование системой было максимально удобным, то монтаж пеллетного котла надо проводить с расчетом, что к нему надо будет постоянно подходить. Перед передней стенкой котла требуется не менее 1,5 м свободного пространства (чтобы забрасывать топливо, следить за пламенем и тягой, проводить чистку). Если этого не учесть, то рано или поздно понадобится демонтаж устройства.

Необходимые материалы и инструменты

Если планируете установить, а затем осуществить подключение пеллетного котла своими силами, без привлечения специалиста, то сначала необходимо позаботиться о наличии необходимых материалов и инструментов. В работе понадобятся:

Само устройство пеллетного котла и топливного бункера.
Металлические трубы, распределительный бак, циркуляционный насос, воздухоотводные клапаны и запорная арматура для обвязки системы.
Теплосчетчик, манометры, предохранительные клапаны, расходомеры (эти устройства не обязательно устанавливать, но они делают пользование котлом более простым и безопасным)

Поэтапное описание установки

Специалисты не советуют проводить установку и обвязку пеллетных котлов отопления по схемам из интернета новичкам, никогда до этого не имевшим дело с отопительными и водопроводными системами. Но знание того, как проводится монтаж и какие нюансы важно соблюдать в работе, позволит проконтролировать работу подрядчиков.

Установка системы проводится по следующей схеме:

Монтаж главного оборудования:

Установка котла в обустроенном месте.
Установка топливного бункера в стороне от котла.
Установка в бункере шнековых податчиков пеллет.
Фиксация трубы податчика пеллет хомутами.
Установка горелка, приемной трубы и шланга.

Обвязка пеллетного котла.
Заполнение системы в соответствии с указанным рабочим давлением.
Подсоединение к дымоходу. Сечение дымохода должно соответствовать сечению дымоотводящего патрубка котла. Естественная тяга должна быть не менее 12 Па.
Установка дополнительных элементов вроде предохранительных клапанов (они не обязательны, но повышают удобство и безопасность пользования).
Подсоединение к электросети. При повышенном риске регулярных отключений электроэнергии рекомендуется дополнить систему подходящей моделью ИБП.

Внимание: в статье приведена общая схема монтажа. Детали установки могут отличаться в зависимости от особенности конкретной модели. Более подробная схема дается в инструкции, которая должна обязательно выдаваться при покупке котла.

ПРИМЕРЫ ИЛЛЮСТРАЦИЙ ПО ТЕМЕ:

Установка основы котла, топливного бункера

Два варианта подсоединение к дымоходу

Схема обвязки с фото

Процесс подключения устройства к горячему водоснабжению и сетям распределения осуществляется поэтапно, с соблюдением ряда правил. Схема обвязки пеллетного котла для каждой модели может немного отличаться. Ниже приведена общая инструкция (обвязка делается после монтажа основной конструкции и подключения горелки):

Монтаж бойлера и расширительного бака.
Проводка труб.
Монтаж системы устройств поддержания обратного потока (два крана-манометра, циркуляционный насос, термоголовку).
Установка и регуляция системы рециркуляции воды (для этого ставятся трехходовые клапаны и гидрострелки).
Монтаж воздухоотводных клапанов. Рекомендуется устанавливать несколько таких клапанов, на равном удалении друг от друга.
Установка коллекторов (то есть отрезков труб с отводами). Они подсоединяются к объектам-«потребителям», которыми могут являться радиаторы в комнатах, змеевики в ванных помещениях, теплые полы.
Монтаж дополнительного оборудования: манометров, предохранительных клапанов, расходомеров.

ПРИМЕРЫ ИЛЛЮСТРАЦИЙ:

Вариант 1

Подключение котла к системе отопления

Установка пеллетного котла с бойлером косвенного нагрева

Пример обводки на фото

Подключение и настройка

После того, как установка котла завершена, можно осуществить тестовое включение и проверку. Для этого необходимо сделать следующие шаги:

Подключить кабель к электропитанию.
Поместить вручную пеллеты в топливный отсек (бункер).
Включить котел, загрузить пеллеты из бункера в горелку (это делается нажатием соответствующих клавиш на приборной панели).
Проверить на панели, что загорелись все индикаторы: включения устройства, запуска горелки, наличия пламени, установки таймера, работы шнека, внутреннего вентилятора, насоса.
Убедиться в наличии нормальной тяги и герметизации всех стыковочных элементов котла.

По умолчанию включается автоматическая заводская настройка пеллетных котлов. Специалисты не советуют на них надеяться и при первом подключении проверить все параметры. Они все отображаются на дисплее. Там же можно производить корректировку и смену режимов.

При необходимости на панели можно настроить пеллетный котел под свои требования: изменить расход топлива, время работы, мощность оборудования. Важно отрегулировать подачу пеллет шнеком из бункера (он должен постоянно находиться на уровне верхнего края или чуть ниже).

Типичные ошибки

Если пренебрегать правилами установки, то уже при первом запуске устройства возникнут проблемы. Самыми распространенными ошибками монтажа являются:

Слишком быстро появляется нагар, котел плохо дает тепло, хотя все настройки на панели выставлены правильно. Причина: при монтаже проигнорировали установку установкой системы контроля за уровнем нагрева обратной воды. Это серьезная ошибка, которая может в скором времени привести к выходу отопительной системы из строя.
Возникает слишком много конденсата. Причина может быть в том, что температура в помещении ниже +10 градусов. Это создает резкие температурные перепады при включении-выключении устройства. Если конденсат образуется под котлом, то значит, его поставили на неправильное основание (ситуацию исправит теплоизоляция пола).
Возникает утечка пиролизных газов. Причина: при монтаже не была обеспечена герметизация котла, топливного бункера, дымохода.
Котел коптит, в зольнике остаются несгоревшие до конца пеллеты. Причина: установлены некорректные настройки, требуется повторная наладка системы.
Горелка регулярно гаснет. Причина: в помещении не обустроено приточное вентиляционное отверстие, устройству не хватает кислорода.

Вывод

Установка пеллетного котла – процесс сложный и требует большой внимательности. От правильности монтажа и настройки зависит работоспособность и безопасность устройства. Вот почему при отсутствии нужных навыков работ с подключением отопительной и водопроводной системы, лучше доверить это дело специалистам.

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:

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.
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.

Обогревательные установки, работающие на пеллетах, создают здоровую конкуренцию другим отопительным системам. В первую очередь из-за экологичности и экономичности. Даже несмотря на высокую стоимость такого оборудования, окупить оно сможет себя всего за два - три года. Но если сделать пеллетный котел своими руками, то экономия возрастает в несколько раз.

Принцип работы и особенности устройства

Устройство пеллетных котлов включает в себя шнековую конструкцию для подачи топлива и запальный механизм, обеспечивающий быстрое возгорание пеллетов. А также в систему входит вентилятор, который обеспечивает принудительную подачу воздуха. Это в значительной степени улучшает процесс горения.

Розжиг срабатывает лишь тогда, когда присутствующее в печи топливо хорошо разгорится. В автоматическом режиме пеллеты поступают в топку по мере необходимости. Горение приводит к образованию горячих газов, которые, проходя по дымоходу, отдают до 95% полезного тепла.

Поток воздуха регулируется автоматически исходя из оптимальных параметров работы котла. Человеческого участия во всём процессе работы не требуется. Управление при необходимости можно вести удалённо с пульта.

Важной особенностью является то, что топливо подаётся лишь до тех пор, пока не будет достигнута максимально требуемая температура. Возобновится его подача только после того, как температура упадёт до минимальных значений.

И в качестве преимуществ печей, работающих на пеллетах, можно выделить:

небольшой объём камеры сгорания;
основная масса тепла (до 70%) снимается в самой конструкции;
очень высокий показатель КПД, достигающий 96%;
если устройство оснащают дополнительным контуром водоснабжения, то полученное тепло можно использовать, например, для отопления помещений.

Существуют разные виды пеллетных котлов:

1. Котлы, работающие исключительно на древесных пеллетах.
2. Комбинированные модели, которые могут работать не только на пеллетах, но и при необходимости на дровах или угле.
3. Универсальные, способные работать практически на любом виде твёрдого топлива.

Ценовая политика различная. Так, наиболее дорогими вариантами будут универсальные печи/котлы, которые из-за способности использовать разные виды топлива имеют и более сложную конструкцию.

пеллетный котел своими руками 3ч

Преимущества и недостатки

Составить грамотно схему и знать устройство агрегата недостаточно для полноценного взвешенного решения создать самодельную печь, работающую на прессованных отходах из древесины. Необходимо также учесть все достоинства и недостатки конструкции.

К основным положительным моментам можно отнести:

К преимуществам можно отнести и такую особенность печей на пеллетах, как отсутствие неприятных запахов и чёрного дыма , что делает конструкцию экологичной.

Пеллетный котел своими руками - испытание!Pellet boiler with their hands.

Но есть у подобных агрегатов и неприятные стороны, которые также нужно учесть при составлении схемы отопительного оборудования.

высокая стоимость комплектующих импортного производства для самостоятельной сборки печи;
ввиду того что не очень развито, появляется сложность с покупкой топлива;
для автоматизации процесса придётся дополнительно учесть расходы электроэнергии, так как всё оборудование автоматики работает на электричестве.

При остановке агрегата на время более 10 часов, необходимо проводить новую настройку.

Также придётся подумать и об источнике питания. Во избежание непредвиденных отключений электроэнергии лучше будет установить автономный генератор.

пеллетный котел своими руками 5ч

Самостоятельное изготовление

Когда стоит вопрос о выборе котла на пеллетах, стоит учитывать два важных фактора. Первый подразумевает использование уже готового заводского варианта. Но здесь придётся смириться с тем, что конструкция не будет приспособлена к индивидуальным условиям. И поэтому придётся подстраивать окружающую обстановку под него.

Совсем иначе обстоит дело с самодельными вариантами. Ведь пеллетный котёл своими руками можно делать, учитывая все нюансы конкретных условий. И, таким образом, создать агрегат, полностью соответствующий запросам.

Если смущает само топливо, то нелишним будет понять, что пеллеты являются продуктом переработанной древесины и сельскохозяйственных отходов с высокой эффективностью выработки тепла и экономической выгодой.

Не наносит такое топливо вреда и окружающей среде, поскольку:

отсутствует загрязнение воздуха;
не требует заготовки топлива, подразумевающую вырубку деревьев;
в испарениях полностью отсутствуют вредные вещества.

Но необходимо знать, что пеллеты придётся хранить в соответствии с определёнными правилами, поскольку они крайне легко воспламенимы, а это может вызывать пожар.

Стоит сказать и о долговечности таких установок. Ведь собранная своими руками модель из стали может служить без ремонта 15−20 лет. Если же в качестве материала использовать чугун, то эти цифры увеличиваются до 50 лет. А это практически вечное устройство, способное служить человеку безотказно многие годы.

самодельный пеллетный котел мощностью 50 кВт

Учитывая запросы и желания, конструкция пеллетных печей может быть как полностью автономной, без подключения к электросети, так и автоматизированной, с использованием систем, следящих за работой устройства.

И уже всё тщательно взвесив и обдумав, можно принимать решение, делать ли котел на пеллетах своими руками или всё же купить готовый экземпляр

Руководство по сборке

При изготовлении пеллетных котлов своими руками нужно учитывать, что основная конструкция состоит из нескольких основных частей. Но вот каждую из этих частей предпочтительно делать отдельно от всего агрегата. Поэтому условно разбивают будущую печь на: горелку, корпус с теплообменником, топливник, шнековый механизм и бункер.

Исходя из этого можно приступать к созданию отдельных частей, которые могут иметь различные конструктивные особенности и чертежи. Всё это зависит от выбранной модели и индивидуальных требований.

Устройство горелки

Самым лучшим материалом для изготовления горелки является сталь и чугун. Эта часть печи вставляется непосредственно внутрь агрегата. А принцип работы и её технические характеристики могут отличаться в зависимости от множества параметров. Именно поэтому проектируют и собирают эту часть отдельно.

Чтобы получившаяся в процессе часть соответствовала всем нормам безопасности, придётся обратиться для проверки к специалисту. Ведь только компетентный в этой сфере человек способен качественно оценить надёжность и безопасность устройства, учитывая все нюансы специфики.

Рекомендуется оснастить самодельную горелку системой поджига, который может быть как ручным, так и автоматическим. Во втором варианте дополнительно используют вентилятор.

Выгодно здесь отличается от других прототипов факельная горелка. Она хоть и не имеет большой мощности, но благодаря незначительным размерам будет наилучшим вариантом для домашней печи.

Если именно эту часть пеллетного котла хочется купить из-за кажущейся сложности, то стоит прежде подумать, так как готовая заводская горелка обойдётся в сумму около 75 000 рублей. Хотя на цену могут влиять: производительность, тип поджига, размеры и используемые материалы. Поэтому цена может быть больше или меньше. Но если применить имеющиеся чертежи, то своими руками собрать подобную конструкцию будет значительно проще, чем может показаться.

Не стоит забывать и о том, что горелка должна соответствовать типу самого котла. Для создания чертежей можно обратиться к специалисту, который поможет составить проект с учётом всех нюансов.

Правильно собранная горелка способна служить 10−15 лет. Срок службы заводских аналогов достигает 20 лет.

Монтаж бюджетной пеллетной горелки // FORUMHOUSE

Корпус и теплообменник

В качестве материала для создания корпуса рекомендуется использовать чугун или шамотный кирпич, так как он устойчив к высоким температурам, перепадам и перегреву.

Теплообменник делается из стальных труб квадратной формы с толщиной стенки 4−6 мм. Но не стоит забывать, что к концам впоследствии будут привариваться трубы круглой формы.

В стенках спереди и сзади обязательно устанавливаются дверцы для технического обслуживания. А из инструментов понадобится сварочный аппарат и дрель.

В соответствии с чертежами теплообменник располагается внутри котла.

Описание топливника

Топливник можно купить, а можно сделать и самостоятельно. Для этого понадобится жаропрочная сталь толщиной от 5 мм. Для дверок нужна такая же сталь, но толщиной от 6 мм. Колосниковую решётку делают тоже из жаропрочной стали, но толщиной от 1 см.

Топливник будет использоваться для подачи топлива в котёл. Его размер не должен быть очень большим, но достаточным, чтобы за один раз можно было загрузить пеллеты на два-три дня горения.

Из инструментов понадобятся: сварочный аппарат, болгарка, рулетка и дрель.

Бункер и шнековый механизм

Чтобы сделать бункер для пеллет своими руками, понадобится металлический профиль квадратной формы и стальные листы.

Из профилей сваривается каркас необходимой формы и размера. Стальные листы вырезаются по шаблону и предварительно привариваются к каркасу. Теперь нужно сварить между собой нижнюю часть, сделав подобие воронки.

На нижнюю часть воронки приваривают металлические профили таким образом, чтобы свободно мог проходить стальной лист, вырезанный по размерам. Это будет шибер для управления подачей пеллет.

Здесь же приваривают своего рода коробку из тех же листов стали таким образом, чтобы получилась ёмкость, где впоследствии будут находиться пеллеты. С одной стороны вырезается отверстие круглой формы, куда приваривается кусок трубы под наклоном вверх.

Теперь останется лишь хорошо покрасить получившуюся конструкцию.

Шнек выбирают с таким условием, чтобы он мог достаточно свободно проходить в отверстие топливника. Так как он будет находиться в постоянном контакте с высокой температурой, то его так же, как и топливник, нужно подбирать из термостойкой стали. Размеры будут зависеть от индивидуальных параметров, которые учитываются при составлении схемы.

Установка котла

Для установки котла придётся оборудовать отдельное помещение и качественный дымоход. Оптимальным вариантом будет комната размером 2,4 на 2 метра. Стены предпочтительнее покрывать негорючим материалом, который хорошо моется. Ведь от топлива будет постоянная пыль и мусор, которые могут оседать на стенах.

В помещении для хранения пеллет придётся оборудовать место с поддонами, способными выдержать большой вес. Отдельным элементом будет выступать вентиляция, которую также необходимо сделать качественно.

Стены помещения не должны нагреваться выше 120 градусов. Поэтому если покрытие выполнено из негорючего материала, то расстояние до котла должно быть не менее двух сантиметров. От оштукатуренной стены котёл располагают на расстоянии от трех сантиметров и больше, а стены, ничем не покрытые, должны находиться от печи на расстоянии не менее 10 см.

Дымоход выполняется из нержавеющей стали толщиной 3−4 мм. Его высота должна быть от 6 метров, а сама конструкция выдерживать температуру до 600 градусов.

Пеллетную печь вполне можно сделать своими руками. Она не требует ремонта, экологична и проста в использовании. Правильно рассчитанный и смонтированный агрегат является безопасным и эффективным средством отопления. К тому же собственное исполнение отопительного устройства позволит сэкономить немалую сумму.

Пеллетный котёл – источник экономичного тепла, расположенный либо отдельно стоящим устройством, либо имеющим встроенную конструкцию, способный обогреть как отдельное помещение, так и целый дом. Для обогрева смежных помещений от одного котла используется вентиляционная система воздуховодов или простых вентиляционных отверстий между помещениями, причём разница температур между помещениями очень невелика и не влияет отрицательно на комфортное пребывание людей.

Водяное, газовое или электрическое отопление подошли к пику своих возможностей по КПД, но они не всегда доступны, особенно в отдалённых от газовых магистралей населённых пунктах или коттеджных посёлках, а про отдельно стоящие дома, и говорить нечего…

Оценивая экономические и практические наработки, потребители всё чаще останавливают свой выбор на пеллетных котлах, предпочитая их другим системам отопления.

Принцип работы пеллетного котла

Основными узлами пеллетных котлов являются камера для сгорания, горелка, бункер для пеллет и автоматика.
Пеллеты, разновидность твёрдого топлива, по первому шнеку попадают в предтопку, а из предтопки горелки – на форсунку по внутреннему шнеку.
После попадания пеллетных гранул на форсунку автоматика производит автоматический розжиг, сопровождающийся дальнейшим полным сжиганием поданных пеллет.

Для справки : пеллеты (англ. Pellet’s ) – это топливные древесные гранулы, имеющие форму маленьких цилиндров из древесных опилок, сформированные под высоким давлением. Химические закрепители и другие вредные вещества полностью отсутствуют.

Теплотворность 1 кг пеллет равна 5 кВт/час абсолютно экологичного тепла. А это столько же, сколько даст пол литра дизельного топлива. При этом сгорают пеллеты полнее и эффективнее, чем дрова, они плотнее и занимают меньше места, к тому же пеллеты не склонны к случайному самовозгоранию. Выбросы СО 2 значительно меньше, чем у угля, и парниковый эффект, как следствие, уменьшается.

Очистка золы производится сравнительно нечасто – раз в неделю или реже, а раз в год следует обслуживать дымоход.

Несколько простых, но важных правил, благодаря которым, после установки пеллетный котёл не потребует дополнительных мероприятий и переделок:

лучше, чтобы пеллетный котёл был установлен в отдельном помещении (пристройка, подвал и др.);
пол в котельной – бетон или керамическая плитка;
расположение котла должно обеспечить уход, чистку и ремонт без сложностей, а от лицевой стенки котла до противоположной стены – не менее одного метра;
температура в помещении, где установлен пеллетный котёл, – не менее +10˚C, влажность - нормальная.
в соответствии с мощностью котла следует обеспечить приточно-вытяжную вентиляцию в помещении котельной.

Почему автоматический пеллетный котёл становится популярным?

Высокий КПД

КПД горящей древесины в чистом и сухом виде в открытом пламени составляет примерно 35%, но пеллеты такой же массы, сгорающие при точно таких же условиях, выдают до 85% эффективности. А в некоторых пеллетных печах предусмотрен дополнительный водяной контур отопления для разводки нагретой воды по помещениям, что повышает их КПД даже до 93%-ной величины.

КПД электрической энергии – 97,0%;
КПД природного газа – 87,1%;
КПД древесных гранул – 86-93%.

Автоматика и удобство

Хранение запаса пеллет осуществляется в специальном бункере, связанном с камерой сгорания. Подача пеллет в котёл полностью автоматизирована с учётом недельной программы, задаваемой самим потребителем! Кроме очевидной экономии топлива есть и менее заметное преимущество – удобство, так как за пару часиков до приезда компании или семьи на дачу котёл сам включит розжиг, установит ровное пламя и встретит вас уютным теплом в доме.

По вашей программе, скажем в полночь, пеллетный котёл плавно отключит отопление, чтобы спалось крепче при более низкой температуре, а в утреннее время снова включится, чтобы гости и хозяева могли проснуться не в холодном, а в тёплом помещении. Управление автоматикой можно реализовать кнопками дисплея или с помощью удобного пульта ДУ.

Бункер пеллетного котла

Бункер средних размеров (200-300 литров) рассчитан до 3-х дней непрерывной работы котла. Расход пеллет для котла средней мощности (25 кВт) составляет менее 5 кг в сутки, сравните с дровами.

Кроме внутреннего бункера, возможно устройство более вместительного, внешнего, который ограничен лишь желанием и свободным объёмом хранилища. Чаще всего этим бункером становится достаточно большая пластиковая бочка или ещё более вместительная конструкция из металлических уголков, обшитых листовой фанерой.

Большой пластиковый пакет (биг-бэг), в котором и поставляются пеллеты, при аккуратной разгрузке тоже может стать своеобразным бункером, в котором хранится от 500 до 800 кг пеллет. Так как загрузка внешнего бункера реализуется снаружи помещения, то переносить пеллеты по дому не придётся.

Эксплуатация

За горением следит система управления, горелка для пеллетного котла загружается не более, чем горстью пеллет одновременно, поэтому перегреве системы невозможен. Для догорания очередной порции топлива после нажатие на кнопку выключения пеллетного котла потребуется 5, максимум 10 минут! После чего горение полностью прекращается.

Экологическая безопасность

В пеллетных котлах контур подачи воздуха для сгорания полностью отделён от контура обогрева воздуха, что избавляет всех от пагубного эффекта «выгорания» кислорода, поэтому в помещении комфортно. Многие пользователи предусматривают забор воздуха из подвального помещения, что дополнительно проветривает и сушит подвал. Возможность попадания угарного газа в помещение при этом полностью исключена.

Что ещё следует подчеркнуть, когда речь заходит о преимуществах пеллетных котлов:

малошумящий и мало потребляющий электроэнергии вентилятор обеспечивает равномерную циркуляцию нагретого воздуха;
общее потребление электроэнергии (вентилятор + автоматика) – не более 60-ти Ватт;
так как топливо сгорает гораздо лучше, чем обыкновенная сухая древесина, то и продукты сгорания действительно минимальны;
если сравнить с традиционной печью, пусть даже самого высокого качества, сгоревшие пеллеты, оставят вдвое меньше сажи и золы;
система нагрева работает на обогрев воздуха, а не корпуса, что делает его безопасным для детей или животных;
вместительный бункер – самообеспечение пеллетной печи топливом.
контроль работы – термостат, таймер или интеллектуальные системы управления – это безопасный непрерывный режим работы котла.

Для справки: 1 тонна пеллет по своему объёму составит около полутора-двух кубометров, что даст возможность обеспечить себя большим запасом горючего (2-4 тонны пеллет = 4-6 м куб. объёма, что не так уж и много).

За последние годы разработано уже несколько удобных систем подачи пеллет в котёл (пневматическая, шнековая и другие), поэтому у покупателя есть возможность выбора.

Недостатки котла на пеллетах

Но, не будем идеализировать ситуацию, не всё так просто, есть, конечно, и небольшая ложка дегтя.

Хотя пеллеты производятся из отходов древесины, но на единицу выделенного тепла их стоимость всё же превышает стоимость обычных дров. Поэтому, за удобство приходиться доплачивать.

Хранение пеллет требует создания определённых условий, тут простым навесом не обойдёшься. От воды или повышенной влажности пеллеты разбухают и разваливаются, а шнеки могут забиваться. Поэтому хранить их следует в сухом помещении, например в подвале.

Стоимость комплекта дополнительного оборудования вместе с пеллетным котлом средней мощности, а это стабилизатор напряжения и бензогенератор получится около 250 тысяч рублей. Что согласитесь весьма недешево.
Расход пеллет зимой составляет примерно 1 тонну в месяц. Узнав стоимость пеллет в своем регионе, вы легко подсчитаете, во что вам выльется зима в частном доме. Цена сопоставима с электроотоплением и пока дороже природного газа. С другой стороны, постоянно растущие тарифы на энергоносители позволяют предположить, что все-же именно за пеллетными котлами будущее.

Видеообзор - котел 15кВт на пеллетах.

Итоги и выводы

Начатая в 1979 году успешная эксплуатация твердотопливных, в том числе и пеллетных котлов, дала отличные статистические данные. Использование передовых технологий производства оборудования и сырья привело к значительному повышению качества, безопасности и эффективности пеллетных котлов, не только сравнимых, но и во многом превосходящих другие технологии отопления.

В современном обществе всё чаще строятся дома с автономными системами отопления, поэтому спрос на древесное топливо неуклонно растёт, так как это – природный и возобновляемый источник тепловой энергии. Цены на пеллеты, ввиду доступности исходного сырья, достаточно стабильны, чего не скажешь о других энергоносителях: вот и становится пеллетный котёл как экономически, так и экологически оправданным решением.

Цена пеллетного котла зависит от площади отопления, но, как показывают расчёты, чем больше площадь, тем ниже срок окупаемости. Для небольших площадей этот срок составляет три-четыре года, а для больших – от одного до двух лет.