Принцип работы пеллетного котла

Содержание

Принципы работы пеллетных котлов | Отопительное оборудование и инженерные системы

Темы журналаПечи и каминыАвторские работыПорядовки печейОтопительное оборудование и инженерные системы

Пеллетные котлы

Отопительное оборудование и инженерные системы | №3 (68) ‘2014

Хотя сжигать в котлах сыпучую биомассу начали еще до распространения прессованных гранул, именно с появлением пеллет использование возобновляемого древесного топлива стало таким же комфортным, как солярки или сжиженного газа. В зависимости от способности работать на одном или нескольких видах топлива пеллетные котлы подразделяются на специализированные и универсальные.

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.

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 — A1. Именно оно рекомендовано для теплогенераторов малой и средней мощности. Такие гранулы должны обладать пониженной зольностью (не более 0,7%), повышенной температурой плавления золы (1200°C) 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 A1 — 6 или 8 мм.

Качество гранул напрямую зависит от того, из какого сырья они произведены. Для выпуска пеллет класса A1 допускается использовать деловую древесину (бревна) и химически необработанные отходы дерево-обрабатывающей промышленности без добавления коры. Пеллеты класса A2 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 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. 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.

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.

Например, некоторые модели оснащают также устройством автоматической очистки колосниковой решетки (она откидывается книзу). Если котел рассчитан на сжигание малозольных пеллет стандарта A1, 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 жаротрубно-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.

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.

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.

Текст: Илья Плохих

Смотрите также

Отопительное оборудование и инженерные системы | №4 (64) ‘2013 Металлические дымоходы
Продукты сгорания от котла, печи, камина и прочих отопительных агрегатов поступают в дымоход. Продолжительность и безопасность его эксплуатации зависят от конструкции дымохода и материала, из которого он сделан. Изделия из металла — одни из самых востребованных потребителем…
Отопительное оборудование и инженерные системы | №2 (62) ‘2013 Керамические дымоходы
Традиционно дымоходы складывали из кирпича. Однако из-за присущих этому материалу недостатков, а также благодаря совершенствованию технологий сегодня предпочтение отдается изготавливаемым промышленными способами стальным, пластиковым или керамическим конструкциям…
Отопительное оборудование и инженерные системы | №4 (59) ‘2012 Стальные панельные и трубчатые радиаторы
Радиаторы, изготовленные из стали, появились на отечественном рынке достаточно давно. Однако, чтобы в процессе эксплуатации максимально проявлялись преимущества этих отопительных приборов и не возникало проблем, необходимо знать их плюсы и минусы…

Твердотопливные котлы на пеллетах: принцип работы и преимущества

Для частного сектора, домов загородной постройки особую роль играет система автономного отопления. Для той категории граждан, которая пользуются газовыми котлами, особых вопросов не возникает. Сложнее обстоит дела у той категории населения, которая вынуждена использовать для домашнего отопления нагревательные приборы на твердом топливе. Для твердотопливных котлов традиционно в качестве основного топливного ресурса используются дрова или уголь. Однако в последнее время набирает популярности такой вид органического топлива, как пеллеты. Твердотопливные котлы на пеллетах, выпускаемые сегодня – это мощные, экономичные и удобные в эксплуатации нагревательные приборы.

Благодаря своей производительности такой вид отопительного оборудования в состоянии составить реальную конкуренцию газовому отоплению. Для центральных и северных регионов страны, богатых на лесные ресурсы, производство пеллет является одной из статей дохода деревообрабатывающих предприятий. Поэтому если у вас есть реальная возможность получить постоянный доступ к этому виду твердого топлива, делайте ставку на пеллетные котлы. Вы не прогадаете!

Читайте также про пеллетные печи.

Немного информации о пеллетах. Что это такое?

Пеллеты представляют собой гранулы цилиндрической формы размером 5-7 см, сделанные из древесных отходов. Диаметр такой гранулы немногим больше 6-8 мм. На размеры гранул влияет качество используемого сырья и способ производства.

Под давлением, древесное сырье спрессовывается, за счет чего достигается высокая плотность вещества. Гранулы в отличие от дерева, тонут в воде. В процессе изготовления достигается необходимая влажность состава, не более 10%. Такие жесткие параметры к готовому изделию вызваны желанием добиться максимального результата в процессе горения. Котлы длительного горения, агрегаты пиролизного типа с большой охотой используют пеллеты в качестве основного вида топлива.

Важно! Выбирая для себя нагревательный котел, оцените предварительно, от какого поставщика вы будете получать топливо. Пеллеты от разных производителей отличаются не только размерами, но и разнятся по составу сырья. В противном случае котел будет работать нестабильно, выдавая каждый раз различные технологические параметры.

На мебельных фабриках и деревообрабатывающих предприятиях такие отходы возникают ежедневно, причем в огромных количествах. За рубежом этому уже давно нашли применения, используя древесные отходы производства в качестве топливного сырья. Как правило, для изготовления этого топлива используются в основном отходы производства на основе хвойных пород древесины. Себестоимость такой продукции не высока. Сырье для производства всегда имеется в достаточных количествах.

Реже для изготовления берутся отходы мебельного производства, где чаще применяются дорогие сорта древесины. Такие пеллеты лучше и дольше горят. Единственный минус, который очевиден в данном случае, высокая цена такого топлива.

Сегодня на изготовления топливных гранул активно идут отходы от основной продукции сельского хозяйства и пищевой промышленности. Шелуха от семечек подсолнуха, остатки початков кукурузы являются прекрасным сырьем для горения.

Основное преимущество, которым обладают пеллеты – полноценное сгорание в топке котельного оборудования. Этот вид топлива отличается большой теплотворной способностью, которая по сравнению сходна с горением угля. Если есть возможность использовать постоянно пеллеты, почему бы не воспользоваться этим. Чему отдать предпочтение пеллетному агрегату или твердотопливному котлу в классическом исполнении, выбирайте первый вариант.

На заметку: по мнению специалистов теплотехников, пеллетный котел отличается большей экономичностью. КПД такого агрегата в 1,5-2 раза выше любого другого котельного оборудования, работающего на твердом топливе.

Чем отличается нагревательный прибор, работающий на пеллетах и каковы его основные конструктивные особенности, разберемся подробнее.

На первый взгляд такой вид оборудования может показаться простым и неприхотливым в работе. Однако так только кажется. Современный твердотопливный котел на пеллетах — это высокотехнологичное изделие, оснащенное всем сопутствующим данной техники оборудованием, приспособлениями и механизмами. Следует сразу сказать, ключевым фактором для последующей оценки отопительного аппарата является вместимость топливного бункера. Чем больше бункер, тем дольше будет работать нагревательный прибор без участия человека.

Весь процесс работы котла на пеллетах можно разделить условно на следующие этапы:

этап первый, подача топлива;
этап второй, процесс горения;
процесс передачи тепловой энергии.

Сам отопительный котел работает следующим образом. Топливо, находящееся в бункере подается в камеру сгорания автоматически, за счет шнековой передачи, т.е. порционно. По мере сгорания в топку постоянно подается новые гранулы, за счет чего постоянно поддерживается процесс горения. Поступающие в топку пеллеты полностью выгорают, что сводит к минимуму образования золы и сажи.

В дальнейшем конструкция котельного оборудования данного вида разниться от традиционных представлениях о принципе работы твердотопливных агрегатов. Процесс горения в основном происходит не в самой камере горения, а на горелке, которая имеет определенную форму и конструкцию. Как только на горелку перестает поступать топливо, процесс горения автоматически прекращается. Т.е. если заранее рассчитать необходимый для обогрева помещения объем топлива, можно добиться практически полной автономности всего процесса.

На заметку: горелки в пеллетных котлах бывают двух видов: реторные (объемное горение) и факельные.

Горелки в твердотопливном котле на пеллетах, являются основным действующим механизмом. Подаваемый под большим давлением, за счет работы нагнетателя и наличия форсунок, воздух способствует высокой интенсивности горения топлива. Во время работы котла температура нагрева достигает 450⁰С.

Реторная горелка — это приспособление в форме чаши, в которой имеются с боков продольные отверстия (форсунки). Через эти отверстия поступает воздух, от которого зависит интенсивность горения. В зависимости от конструкции агрегата, пеллеты в чашу поступают сверху или выталкиваются за счет работы шнека снизу. В данном случае происходит объемное горение. За всем процессом, учитывая качество работы горелки, следит контроллер, специальный прибор, ведущий учет поступления топлива в горелку.

Факельные горелки работают иначе. Здесь пеллеты поступают на специальную площадку, где происходит их обдув воздухом, в результате которого возникает мощный и устойчивый факел. Пламя в данном случае направлено в горизонтальной плоскости. Тот объем воздуха, которые поступает за счет работы вентилятора, достаточен для полного сжигания топливных гранул. И первый и второй типа горелок хорошо справляются с задачей подогрева водяной рубашки котла.

Процессы, протекающие в автоматическом режиме. Основные преимущества пеллетных котлов

Сравнивая твердотопливные агрегаты, работающие на пеллетах с обычными котлами, особое внимание привлекает наличие автоматизированных процессов, с помощью которых не только улучшается производительность котельного оборудования. Пеллетные котлы можно считать практически автономными отопительными устройствами. Заводские модели обладают следующими преимуществами:

точно рассчитанная дозировка топлива для подачи в топку котла;
автоматический цикл розжига и тушения горелки;
техническая возможность осуществлять регулировку интенсивности горения;
технологический контроль над степенью нагрева теплообменника;
контроль над давлением внутри котельного оборудования;
автоматизированный контроль над состоянием тяги.

Все перечисленные процессы соответствуют требованиям, которые относятся практически ко всем нагревательным приборам, используемых для домашних систем отопления. Новейшие заводские изделия отличаются не только высокой производительностью и КПД (92%), но и высоким уровнем безопасности. Можно долго перечислять преимуществам данной техники. Единственный минус у всего этого — высокая цена оборудования, если сравнивать с котлами классического типа.

Твердотопливный котел вместе с пеллетной горелкой можно сделать своими руками, приложив немного усилий, модернизируя имеющийся дома нагревательный прибор. Переделка твердотопливных котлов под пеллеты не займет много времени. Достаточно внести изменения в камеру сгорания агрегата и приобрести специальную горелку. Переоборудование займет определенное время, обойдется в определенную сумму, однако в конечном итоге можно будет рассчитывать на хорошие показатели работы отопительного прибора в новом амплуа.

Заключение

В итоге, оценив все преимущества и технические возможности котельного оборудования, работающего на пеллетах, можно сделать вполне определенный вывод. Данная техника – сегодня актуальна и может успешно конкурировать с газовыми агрегатами. Для жителей районов, где отсутствует централизованная система газоснабжения, пеллетные котлы в состоянии решить все бытовые потребности обитателей дома. Большая мощность, высокая производительность и главное – возможность длительной работы без участия человека, делают такое оборудование очень востребованными.

Имея на руках расчет расхода топлива можно добиться длительной работы отопительной системы без вашего участия. Для обогрева жилой площади в 100 кв. метров (при высоте потолков в 2,8-3 м) достаточно 100 кВт тепловой энергии что соответствует сжиганию 25-30 кг. пеллет. Следовательно, в месяц потребуется немногим менее тонны этого топлива. Конечно по стоимости такое топливо раз в 5-7 дороже природного газа, однако, при его отсутствии, пеллеты лучшая альтернатива углю и обычным дровам. Какой котел выбрать для установки в собственном доме, решать вам.

Если вы хотите иметь дома чистоту, тепло и уют. Вдобавок ко всему, вам хочется иметь больше свободного времени, твердотопливные котлы, работающие на топливных гранулах, станут прекрасной находкой. Вам не придется становиться кочегаром, вам не надо бегать по ночам и смотреть, что бы котел не потух. С таким оборудованием ваш загородный дом или дача станут намного комфортнее и уютнее.

Пеллетный котёл: его особенности, принцип работы, достоинства и недостатки.

На сегодняшний день ассортимент отопительного оборудования, а равно и видов топлива, отличается большим разнообразием, что позволяет выбрать оптимальный вариант под любые требования. Немалый интерес представляют пеллетные котлы. По сути, они являются модифицированной версией печей для древесного топлива.

Однако сравнительно с последними данные установки имеют гораздо более усовершенствованную конструкцию, отличаются высоким уровнем автоматизации и высоким КПД. Их появление обусловлено созданием гранулированного древесного топлива – пеллетов. И, несмотря на недолгое время существования, эти котлы уже зарекомендовали себя с самой выгодной стороны.

Конструкция пеллетного котла

Стандартное строение пеллетного котла представляет собой комплекс взаимосвязанных механизмов, размещённых в едином корпусе и объединённых общей системой автоматизации:

механизм процесса горения: котёл с горелкой, вентилятор, контроллер, теплообменник и прочие сопутствующие элементы;
механизм подачи топлива: резервуар и винтовой транспортёр.

Пеллетный котёл

Резервуар для пеллетов может быть как внешним, так и встроенным. Назначение у них одно – обеспечение систематического равномерного поступления гранул в топку. Бункеры имеют различные размеры: более крупные модели позволяют загружать большие объёмы топлива, за счёт чего котёл может бесперебойно функционировать на протяжении нескольких дней. Подача гранул осуществляется посредством винтового транспортёра. Теплообменники могут быть выполнены из чугуна или стали.

Импортные модели чаще всего комплектуются именно чугунными аппаратами. Они не подвержены развитию коррозии, характеризуются хорошей теплоотдачей, но имеют большой вес и медленно реагируют на смену температурного режима. В отечественных котлах преимущественно используют стальные теплообменники. Они отличаются более быстрой теплоотдачей, имеют малый вес, устойчивы к температурным перепадам, но склонны к коррозии. Впрочем, в избегании последнего всё больше производителей покрывают теплообменные элементы антикоррозийными составами. Идеальный вариант – теплообменники из цветных металлов, но такие котлы отличаются высокой ценой.

Горелки бывают реторного или факельного типа. У первых есть один существенный недостаток: подверженность сильному загрязнению, особенно если используются пеллеты низкого качества. Они требуют регулярной чистки. Факельные разновидности лишены этого минуса, поэтому их чаще всего можно встретить в современных моделях. Пеллетные котлы полностью энергонезависимы, но некоторые виды данного оборудования оснащаются электродвигателями в качестве резервного источника питания. Такое решение позволяет котлу функционировать даже при отсутствии топлива.

Принцип работы пеллетного котла

Простота и надёжность работы пеллетных котлов очевидна. Посредством шнекового транспортёра гранулы подаются на решётку горения, где при помощи запального механизма или электроспирали они воспламеняются.

шнековый транспортёр

Сжигание топлива сопровождается принудительным поступлением воздуха, которое осуществляется вентилятором. После того, как пеллеты хорошо разгорятся, розжиг автоматически выключается. В ходе горения образуются горячие дымовые газы. При выходе из топки они обволакивают теплообменник и путём конвекции передают ему всё выделяемое тепло.

Продукты горения, которых в ходе процесса выделяется минимум, поступают в специальный зольник. Полная автоматизация подачи воздуха и топливных гранул в камеру сгорания даёт возможность производить точную настройку параметров работы котла и поддерживать их на протяжении долго периода времени, не прибегая к участию человека. Настройка и управление может производиться с вмонтированного или дистанционного пульта. Установка минимального и максимального температурного предела призвана обеспечить стабильную поддержку промежуточного показателя.

В случае превышения максимальной температуры подача топлива автоматически прекращается, и возобновляется только после снижении показателей ниже минимума. Некоторые современные модели котлов оснащаются GSM или Wi-Fi передатчиками, что существенно расширяет возможности дистанционного управления, и повышает безопасность эксплуатации оборудования.

Особенности пеллетного котла

Камера сгорания пеллетных котлов не очень большая, за исключением крупногабаритных моделей, и до 70% основного теплосъёма осуществляется в многоходовой конвективной части его конструкции. В результате этого температура удаляемых газов составляет 100-200°C. Горелки объёмного типа, используемые в этих котлах, обеспечивают КПД до 95%. Этот показатель существенно больше, нежели у других разновидностей твёрдотопливных котлов и по своей эффективности сравним разве что с газовым отоплением.

Некоторые модели дополнительно оснащаются контуром горячего водоснабжения. Здесь надо отметить, что технологии производства не стоят на месте и уже сегодня на рынке представлены самые различные модификации пеллетных котлов, которые, несмотря на общую концепцию работы, обладают рядом принципиальных особенностей. В общем же, можно выделить 3 основных вида рассматриваемого оборудования:

пеллетные котлы для гранулированного древесного топлива;
комбинированные котлы, которые предусматривают возможность непродолжительной работы на угле/дровах;
универсальные пеллетные котлы, функционирующие на различных видах твёрдого топлива.

Конструктивные особенности каждого вида обусловлены используемым топливным сырьём.

Видео про пеллетные котлы, которое показывали на канале Россия 24 в программе технологии жилья

Достоинства и недостатки пеллетных котлов

Среди несомненных преимуществ данных котлов:

высокая эффективность;
экологическая чистота;
экономичность;
долговечность;
простота, удобство и безопасность эксплуатации.

По сути, перечисленные преимущества уже были рассмотрены в контексте статьи. Высокая эффективность работы оборудования достигается посредством качественно новой технологии конструкции котла и использованием экологически чистого и доступного гранулированного древесного топлива. Срок службы таких приспособлений от 20 и более лет, при этом в процессе горения не выделяется никаких вредных веществ. Полная автономность работы и автоматизация всего процесса в значительной степени облегчает эксплуатацию и делает пеллетные котлы прекрасной альтернативой другим способам отопления.

Что касается недостатков, то их немного. Во-первых, это высокая цена. При этом стоит отметить устойчивую тенденцию к демократизации ценовой политики многих производителей. За последние годы стоимость на данное оборудование снизилась, но пока что пеллетные котлы стоят дороже, нежели газовые и электрические модели.

Пеллетный котёл фото

Во-вторых, отопление посредством гранул на данный момент по экономичности существенно проигрывает природному газу. Для обогрева небольшого частного дома в сутки требуется около 100 кг пеллетов. К тому же в ходе их хранения необходимо полностью исключить воздействие влаги. На этом минусы исчерпываются. Очевидно, что с учётом всех преимуществ высокая цена этих котлов вполне оправдана. И резюмируя всё вышеизложенное можно с уверенностью прогнозировать, что востребованность данного оборудования в нашей стране со временем будет только повышаться.

классификация, принцип работы, обзор твердотопливных моделей

В настоящее время очень актуальным становится применение разных способов отопления загородных домов или дач. Бытовой котел на пеллетах в последнее время занимает достойное место для создания комфорта в этих помещениях. Такой способ обогрева считается самым эффективным и экономичным, благодаря небольшой стоимости самого обогревателя.

Используйте твердотопливные котлы для отопления дач и загородных домов

Конструкция обогревателя

Отопительные котлы на пеллетах своей конструкцией практически не отличаются от обычных твердотопливных обогревателей. Но все же присутствует ряд небольших отличий. Среди них стоит отметить:

меньший размер топки;
небольшая температура выхлопных газов;
конструкция из высокопрочных стальных сплавов.

В данном видео рассмотрим твердотопливный котел:

Особенностью этого оборудования является повышение температуры теплообменника не за счет открытого пламени, а посредством нагрева воздуха в конвекционных каналах. Такой процесс позволяет эффективней использовать тепловую энергию. Дело в том, что котел на гранулах работает по принципу пиролиза.

То есть процесс горения протекает с недостатком кислорода, что делает применение таких котлов очень выгодным и экономичным. Конструкция котла выполнена с расчетом посторонней подачи воздуха, для поддержания процесса горения. За счет этого происходит регулирование температуры нагрева жидкости в системе отопления.

Корпус котлов производители изготавливают из высокопрочных стальных сплавов, а топку и теплообменник обычно из термостойкого чугуна. Срок службы таких агрегатов составляет около 45 лет. В конструкцию котла встроен электрический трубчатый нагреватель, который и разжигает гранулы.

А также в его конструкции есть вентилятор, который производит нагнетание воздуха непосредственно в топку. Электроэнергия автоматически отключается сразу после запуска котла на рабочий режим, что значительно позволяет экономить расход электроэнергии.

Экономические характеристики

Бытовые котлы на пеллетах имеют автоматическое управление, которое позволяет экономически правильно использовать систему отопления. Такая технология позволяет запрограммировать запуск и отключение работы всего оборудования.

Программу можно настроить так, что загрузка топлива будет осуществляться в автоматическом режиме в течение недели. Твердотопливные котлы на пеллетах обладают следующими характеристиками:

Уровень коэффициента полезного действия составляет 86-93%, что примерно сопоставимо с работой газовых котлов.
Котлы на гранулах обладают высокой теплоотдачей, благодаря эффективному сгоранию гранул, в отличие от простых дров.
Очень небольшой объем золы и сажи позволяет проводить уборку раз в неделю.
Благодаря тому, что корпус котлов не нагревается, такие устройства обладают повышенной пожарной безопасностью.
Низкая мощность потребления электроэнергии. В среднем она не превышает 60 Ватт.
При сжигании пеллет очень незначителен выброс углекислого газа, что приводит к снижению парникового эффекта.
Удобно использовать, транспортировать и хранить готовое топливо, выпускаемое в пакетах по 25-30 кг.
Автономность работы оборудования позволяет быть ему полностью независимым от магистральных систем отопления.

Экологичность и высокая экономичность котлов на твердотопливных гранулах делает их незаменимыми для создания комфортных условий проживания в частных домах.

Принцип работы

Одним из основных устройств в котлах является пеллетная горелка, которая бывает двух видов: объемной, факельной. В объемную горелку, которая напоминает форму чаши, через верх или специальные отверстия загружается топливо. Через отверстия в стенах подается воздух для поддержания горения.

Если подача топлива осуществляется с помощью шнека, то она регулируется так, чтобы процесс горения происходил в верхней части, не задевая загружающего оборудования. Объемная горелка способна работать на гранулах любого качества. В оборудовании факельного типа горение топлива происходит в огненной струе, которая создается и поддерживается с помощью вентилятора.

Так как температура пламени очень высокая, то гранулы сгорают практически моментально. Для бесперебойной работы таких горелок подходит только качественное и абсолютно сухое топливо. Кроме того, оно должно обладать низкой зольностью и содержанием пыли. В противном случае подающий шнек может быстро засориться, а горение будут сопровождать постоянные хлопки.

Подача и хранение гранул осуществляется в объемном бункере, что позволяет котлу работать без остановок. Шнеки, загружающие пеллеты, напоминают винт мясорубки. Общее требование к этим агрегатам состоит в том, что они не должны быть слишком длинными, в противном случае гранулы превратятся в труху.

Преимущества и минусы пеллетного котла для отопления пеллетами

Относительно недавно появившиеся на отечественном отопительном рынке пеллетные котлы постепенно становятся все более популярными.

В отличие от других котлов, работающих на твердом топливе, они экономичны, максимально автоматизированы и экологичны.

Благодаря продуманной конструкции такой котел прослужит более 20 лет.

Данное отопительное оборудование заинтересует в первую очередь владельцев домов и коттеджей, а также производственных помещений испытывающих сложности с подводом магистрального энергоснабжения.

Использование пеллетного топлива может оказаться экономически выгодным и для предпринимателей, ищущих недорогие варианты организации отопления своих объектов.

Пеллетами называется сравнительно новый для нашего рынка вид топлива: стандартные прессованные гранулы, которые производят из отходов деревоперерабатывающей или маслобазовой сфер (лузга подсолнечника) без использования клеевых связующих.

Это обеспечивает максимальную экологичность пеллет и высокие теплотворные показатели.