Твердотопливные котлы на гранулах (пеллетах). Пеллетный твердотопливный котел

Для тех, кто решил перейти на отопление пеллетами, уже вопрос решенный – почему они это делают. Теперь такому хозяину важно понимать принцип работы пеллетного котла, какова схема подключения пеллетного котла и как производится установка пеллетных котлов в новые или уже существующие системы отопления.

Сам факт того, что человеку приходится ставить именно такой теплогенератор, сжигающий пеллеты, говорит обычно о том, что магистральный газ недоступен, а при нет ночного или сельского тарифа и отапливаться электрическим котлом слишком дорого.

В противном случае установка пеллетных котлов выглядит всего лишь прихотью, желанием «поиграться» с новой дорогой игрушкой.

Потому что, если вам доступен магистральный газ по разумной цене или есть возможность отапливать дом электричеством по цене 0,85 рубля за киловатт, то отопление пеллетами по цене 2 рубля за киловатт выглядит, мягко говоря, непонятным.

А вот если у вас нет ни того, ни другого, то подключение пеллетного котла к вашей системе отопления – всего лишь вопрос времени. Потому что в отсутствие дешевого газа и дешевого электричества только автоматизированная и способна обеспечить дом нормальным теплом в батареях и горячей водой в кране.

Рассмотрим кратко устройство пеллетного котла, его принцип работы и схему подключения.

Принцип работы пеллетного котла

Основной принцип работы пеллетного котла – это дозированная подача топлива в камеру сгорания в том объеме, которое нужно для получения заданного количества тепловой энергии именно в данный момент.

Каждый из указанных выше видов горелок нуждается в отдельном описании, потому каждому из них отведена отдельная статья – смотрите их на сайте в разделе «Горелки к котлам».

Что касается котлов, оснащенных горелками с принудительной подачей пеллет, то в них топливо подается шнеком или пневмоподачей из бункера в горелку точно отмеренными контроллером порциями. Величина порций зависит от той температуры, которую требуется поддерживать на данный момент в доме и от температуры уличного воздуха.

Вентилятор горелки принудительно подает воздух в зону горения. Количество воздуха также рассчитывается контроллером.

Тепло от сгоревших пеллет снимается трубчатым, пластинчатым или жаротрубным теплообменником котла, в зависимости от конструкции его топки. используют вертикальные трубчатые теплообменники и горизонтальные многоходовые теплообменники.

Вообще, понятие «лучший пеллетный котел» зависит от многих факторов и в разных условиях лучшим котлом будет тот или иной теплогенератор.

Для примера, в условиях отсутствия электричества, лучшим котлом будет энергонезависимый пеллетный котел Пеллетрон. В этих условиях будет работать только самая простая схема пеллетного котла.

А в условиях жесткой экономии топлива, лучшим пеллетным котлом будет дорогой котел с хорошей автоматикой, позволяющей делать тонкую настройку сжигания пеллет.

После того, как дымовые газы отдали свое тепло теплообменнику, они выводятся в дымоход. Дымоход для котла на пеллетах – это тема отдельного разговора, смотрите также ее на нашем сайте.

Схема подключения пеллетного котла

Схема подключения пеллетного котла в систему отопления дома идентична схеме подключения любого теплогенератора, будь то или котел на дизельном топливе.

Нижний патрубок котла врезается в обратку, верхний патрубок врезается в подачу. Горение пеллет в горелке котла строго контролируется при помощи двух факторов:

• подача топлива шнеком,
• подача воздуха вентилятором.

А потому перегрев котла в штатной ситуации невозможен. Значит, обвязывать металлом подачу котла нет необходимости. Схема пеллетного котла с полипропиленовыми или металлопластиковыми трубами прекрасно работает у многих хозяев долгие годы.

А для внештатных ситуаций, вызванных авариями в линиях электропередач или отказом контроллера котла, стоит предусмотреть схему аварийного отключения подачи топлива и воздуха в камеру сгорания котла. То , которое на момент аварии будет находиться в топке котла, уже неспособно вызвать перегрев теплоносителя в системе отопления.

Естественно, на подаче котла должна стоять группа безопасности с манометром и аварийным клапаном.

При такой простоте обвязки, монтаж пеллетных котлов может производить не специализированная организация, а любая строительная организация с лицензией.

Только не доверяйте монтаж пеллетных котлов первым встречным «шабашникам». Это тепловой прибор, предназначенный для сжигания древесного топлива, он является источником повышенной пожарной опасности. И потому установить котел пеллетный они, может быть, и смогут. А вот настроить его и обеспечить пожарную безопасность – уже вряд ли.

Установка пеллетных котлов – некоторые особенности

Большинство пеллетных котлов изготавливается с применением котловой стали, доля чугунных на рынке невелика. Это связано с тем, что высокая температура сгорания пеллет локализована либо в факеле дутьевой горелки, либо в чашке ретортной горелки. А потому нет необходимости делать весь котле из чугуна, как в случае с угольными или дровяными котлами.

Значит, для установки пеллетного котла не нужен отдельный фундамент или усиленные перекрытия. Обычный котел мощностью в 20-40 киловатт весит от 150 до 300 килограммов, что позволяет устанавливать его на перекрытие самой обычной котельной, без всякого усиления.

В случае, если к котлу вы монтируете бункер большого объема на 0,5 – 1,5 тонны пеллет, то под него придется таки сделать усиленное основание.

Далее, поскольку золы от образуется весьма и весьма немного, нет необходимости часто чистить котел и выгребать золу. Достаточно купить пеллетный котел с объемным зольником и чистить котел 1 раз в неделю. Некоторые товарищи подходят к своему котлу 1 раз в месяц, но это уже, я считаю, перебор. За котлом надо следить и обслуживать его.

Польская компания Kostrzewa выпускает твердотопливные котлы уже более 30 лет. Однако в России она стала известна только тогда, когда стала...

Напольные чугунные газовые котлы чаще всего устанавливаются в частных домах. Их использование позволяет экономить газ. Какой напольный котел выбрать и...

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.

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.

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.

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 .

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.

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.

Проблема снижения затрат на отопление на сегодняшний день выходит на первое место для многих категорий граждан. Особенно она коснулась собственников частных домов с индивидуальной системой отопления, канализации и водопроводом. Очень часто разумным решением для сокращения расходов являются котлы для отопления на пеллетах.

Пелеттный котел Ekoret фирмы VIADRUS с топливным бункером

Котлы такого типа только совсем недавно получили широкое распространение и в домах россиян, но, благодаря невысокой цене, дешевизне топлива и простоте обслуживания, они все чаще и чаще устанавливаются для отопления помещений. Ниже будут рассматриваться особенности конструкции и принцип, на котором работают котлы на пеллетах. Отзывы покупателей, которые приводятся в статье, помогут оценить все за и против покупки пиролизного котла на пеллетах.

Пиролиз

Пиролизом называется распад органических соединений при высоких температурах. При доступе кислорода процесс пиролиза превращается в обычное сгорание. Если же доступ кислорода ограничить, то углеводородное топливо будет разлагаться на низкомолекулярные горючие соединения и шлак. В случае с пиролизом древесины образуется смесь из газов метилового спирта, ацетона, бензола и небольшого количества других горючих веществ и практически чистый углерод с примесями оксидов металлов.

Совсем недавно в качестве топлива повсеместно использовали древесный уголь – топливо, которое получают путем обжигания древесины без доступа воздуха в угольных ямах. Такой традиционный приводит к значительным потерям тепловой энергии при первичном сгорании. Современный твердотопливный котел на пеллетах лишен этого недостатка и способен полностью использовать тепловую энергию, которая образуется при пиролизе древесины. Поэтому такое устройство называют также газогенератором.

Принцип работы котла на пеллетах

Котлы длительного горения на пеллетах состоят из трех отдельных механизмов:

• непосредственно котла с горелкой;
• транспортера для подачи гранул;

Функционирует котел на пеллетах следующим образом:

1. пеллеты загружаются в бункер для топлива;
2. подача пеллет в котел производится шнековым транспортером;
3. в топке котла пеллеты сгорают и разогревают теплоноситель.

В котлах для отопления на пеллетах используется принцип сжигания топлива «сверху – вниз». При этом горение проходит намного медленнее, чем в обычной топке, где топливо горит «снизу – вверх» и циркулирующие нагретые потоки газов вовлекают в процесс слои топлива, которые находятся выше. Конструктивно это решается следующим образом.

В самой топке расположена горелка с форсункой для подачи нагретого воздуха непосредственно к зоне горения. Благодаря этому появляется возможность контролировать скорость сгорания топлива, перемещая зону огня постепенно вниз. Подача нагретого воздуха дает возможность сжигать топливо наиболее полным образом. При этом зола и сажа образуется в минимальном количестве, а КПД (коэффициент полезного действия) котлов, работающих на пеллетах, увеличивается до 96%.

Такой механизм работы обеспечивает постепенное сгорание топлива. Котлы длительного горения на пеллетах могут работать на одной закладке более суток, что делает это оборудование довольно удобным для использования в быту. Кроме этого, наличие в конструкции оборудования топливного бункера дает возможность максимально автоматизировать работу отопительного оборудования.

Конструкция и внутреннее устройство

Котлы на по своей конструкции схожи с общей схемой, по которой изготавливаются все твердотопливные котлы. Однако, у них имеются некоторые особенности. Например, размер топки у этих моделей намного меньше, так как теплообменник у них нагревается не столько за счет открытого пламени, сколько за счет горячего воздуха в конвекционных каналах. Это позволяет более полно использовать тепловую энергию. Температура выхлопных газов в оборудовании такой конструкции не превышает обычно 150 градусов Цельсия.

Топка пиролизного котла на пеллетах сконструирована с расчетом возможности контроля подачи воздуха в нее. Наличие топливного бункера позволяет управлять подачей пеллет в нее с возможностью регулировки скорости и температуры горения. За счет этого достигается возможность регулирования температуры нагрева теплоносителя в системе. Конструктивно это решается установкой шнекового транспортера, который непосредственно и производит подачу топлива.

Для изготовления котлов для отопления на пеллетах чаще всего используются высокопрочные стальные сплавы. Топку и теплообменник изготавливают из коррозиестойкого чугуна. Необходимо заметить, что срок службы чугунных котлов может достигать 45-ти лет, что намного больше, чем показатели оборудования, которое изготовлено из стали.
Разжигаются пеллетные гранулы с помощью специального электрического ТЭНа. Воздух в топку нагнетает вентилятор. После того, как оборудование переходит в рабочий режим, электрическая цепь отключается. Таким образом, котлы, работающие на пеллетах, потребляют совсем немного электроэнергии.

Автоматическая работа

Современные модели котлов длительного горения на пеллетах обязательно оснащаются автоматикой, которая подает гранулы в топку по определенной программе, а также включает и выключает горелку для экономии расхода топлива и поддержания заданного температурного режима, который в течение суток может изменяться. Панель управления находится на самом котле или на пульте дистанционного управления.

Среднеразмерный 25-киловаттный котел на пеллетах, расход топлива в котором составляет приблизительно 5 кг топлива в сутки, оборудуется бункером объемом от 250 до 350 литров. Таким образом, непрерывная полностью автоматическая работа оборудования может осуществляться как минимум трое суток. С установкой внешнего бункера это время можно еще увеличить.

Конструкция внешнего бункера

За счет того, что подача пеллет в котел выполняется дозировано, горелка не перегревается и все оборудование можно отключить дистанционно, прекратив подачу топлива. При этом котел автоматически прекратит работу через несколько минут, когда полностью сгорит загруженная доза пеллетных гранул.

Стоимость оборудования и отзывы покупателей

Вообще цена твердотопливных котлов – это не самое сильное место этого оборудования. Дело в том, что котлы, работающие на пеллетах, стоят существенно дороже, например, газового оборудования той же мощности. Тем не менее, существенная эксплуатационная экономия за счет доступности и дешевизны топлива обеспечивает ему высокий спрос.
Если же говорить про уровень цен, то можно привести следующие данные. Котел на пеллетах Zota (российского производства) мощностью 15 кВт стоит приблизительно 150 тыс. руб. Цена самого мощного (мощностью 100 кВт) составляет около 350 тыс. руб. Владельцы этих котлов отмечают, что себестоимость одного кВт тепловой энергии обходится не дороже 1 руб. (при условии закупки топлива по цене до 4,00 руб./кг).

Пеллетный котел Grandeg (изготавливается в Латвии) мощностью 25 кВт продается в среднем по 250 тыс. руб. 100-киловаттный котел того же производителя обойдется уже в 500 тыс.

Если проанализировать отзывы владельцев этого оборудования, то можно отметить, что все они подтверждают значительную экономичность отопительного оборудования такого типа и удобство эксплуатации. Котельная на пеллетах за один отопительный сезон позволит сэкономить десятки тысяч рублей только на топливе.

Кроме этого, котлы для отопления на пеллетах отличаются бесшумной работой и эргономичным дизайном.
Некоторые владельцы жалуются на то, что это оборудование для работы нуждается в подключении к электрической сети. Однако расходуют электричества такие устройства совсем немного.

Цена на пеллеты составляет около 5500 рублей за одну тонну, т.е. один килограмм, в среднем стоит около 5-6 рублей. При необходимости можно наладить производство пеллет купив необходимое оборудование или сделав его своими руками.

В видео ниже показано, как работает котел на пеллетах.

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.

Константин 2015-08-15 08:47:10 Отличная статья. Спасибо - очень помогла в подборе бизнеса по изготовлению пеллет по евростандарту. [Ответить] [Ответить с цитатой] [Отменить ответ] Страницы:

Статья подготовлена при участии специалистов компании DOZATECH

Несмотря на то, что наша страна - один из крупнейших экспортеров голубого топлива, говорить о повсеместной газификации не приходится. Для многих потребителей и в Москве, и в Сибири самый дешевый способ отопления и сейчас недостижим, и не факт, что будет доступен в будущем. Поэтому приходится искать альтернативные источники обогрева, благо, выбор в этой сфере впечатляющий. И в последние годы ассортимент отопительного оборудования пополнился интересным агрегатом – пеллетным котлом. Остановимся подробнее на этом типе оборудования, для чего рассмотрим следующие аспекты:

• Что такое пеллетный котел отопления и на каком топливе он работает.
• Устройство агрегата.
• Преимущества и недостатки пеллетного котла.
• На что обратить внимание при выборе агрегата.

Что такое пеллетный котел

По сути, это разновидность твердотопливного котла, но рассчитанная на определенный вид топлива (пеллеты) и с возможностью полной или частичной автоматизации рабочего процесса.

Именно способностью функционировать в автономном режиме при минимальном вмешательстве владельцев пеллетные котлы кардинально отличаются от обычных, твердотопливных.

У них более высокий КПД (коэффициент полезного действия) - и за счет характеристик пеллет, и за счет особенностей конструкции. Пеллетные котлы могут быть как узкоспециальными – предназначенными только под пеллеты, так и комбинированными (универсальными) – способными работать на дровах или угле, некоторые модели работают практически на любой биомассе, в качестве топлива можно использовать шелуху, древесные отходы и подобное.

Александр Димитрев Представитель компании DOZATECH, производителя пеллетных котлов

При определенной конструкции котла в нем можно сжигать любую биомассу очень низкой калорийности – это щепа, кора, отходы деревообработки, сельхозотходы, лузга подсолнечника и другое.

Пеллеты, или древесные гранулы – экологически нейтральное топливо, получаемое, в основном, из отходов деревообрабатывающей промышленности (щепки, стружка, кора), но они могут быть и из отходов сельскохозяйственных культур. Появились пеллеты в тридцатые годы прошлого века, когда в штате Айдахо была изобретена и опробована первая установка по прессованию в гранулы отходов с местных лесопилок. Под сильным давлением сырьевая масса нагревается, что провоцирует образование лигнина, который и связывает мельчайшие частицы в плотные, гладкие гранулы. Это позволяет отказаться от использования химических веществ – пеллеты полностью натуральное, безопасное, в плане экологии, топливо. Диаметр гранул варьируется в пределах 6-8 мм, длина – до 50 мм. В европейских странах пеллеты относятся к стандартизированным видам топлива и производятся по стандарту DIN plus.

В нашей стране их производство не столь развито и поднадзорно, качество гранул, от которого будет зависеть и КПД котла, и его работоспособность, определяют визуально – белые лучше, чем серые. В отличие от древесины, у гранул пониженная влажность и повышенная плотность, ввиду чего при горении выделяется большее количество тепла и минимальное количество углекислого газа. Если перевести это свойство в цифры, для сравнения, получится следующее соотношение – при сжигании тонны пеллет выделится столько же тепла, сколько при сжигании 1,6 тонны дров. Зольность составит всего 0,5 % от сгоревшего объема, а выделяемые дымовые газы будут бесцветны.

Примерная теплотворная способность пеллет составляет 5 кВт/час с одного килограмма, но насколько реальная эффективность будет приближена к теоретическим данным, зависит и от качества самих пеллет, и от показателей котла, в котором они будут сжигаться.

Устройство агрегата

Сам пеллетный котел состоит из трех основных узлов:

• Топочная – оборудована специальной горелкой (ретортная или факельная) и двумя дверцами (контрольная, очистная).
• Конвективная зона – в ней расположен теплообменник: он может быть вертикальным, горизонтальным или комбинированным, трубчатого или пластинчатого типа. В конвективной зоне происходит нагревание теплоносителя в теплообменнике газами, выделяемыми в процессе горения пеллет. Большинство агрегатов рассчитаны только на отопление и имеют один контур, но в некоторых моделях - два контура: отопительный и водонагревательный.
• Зольник – в него поступают отходы горения (незначительные при нормальном дожиге), которые периодически удаляются через очистную дверцу.

Однако перечисленные узлы - это хоть и основная, но только часть, для работы которой необходима приставка АПТ (автоматическая подача топлива). Эта приставка включает следующие компоненты:

• Бункер – емкость для пеллет определенного объема, из которой гранулы поступают в топочную, может быть встроенным или наружным.
• Шнек – порционно подает гранулы на горелку по мере необходимости, приводится в действие редуктором.
• Вентилятор – необходим для поддержания процесса горения, так как устройство котла не предусматривает наличия естественной тяги.

Так как пеллетный котел - это автоматизированная система, его устройство также включает блок управления с дисплеем, на который выводится информация о текущем состоянии, и через него же задаются основные рабочие параметры. Контроллер регулирует розжиг горелки, подачу гранул и воздуха, остановку, по мере достижения нужной температуры, поддерживая выбранный владельцем режим отопления.

В зависимости от вместимости бункера и выбранного режима одной засыпки может хватить как на несколько дней, так и на неделю и даже больше.

Чтобы сделать отопительный процесс полностью автоматическим, котел можно соединять непосредственно с хранилищем – пневмотруба будет подавать гранулы в бункер по мере его опустошения.

Преимущества и недостатки пеллетного котла

Одно из главных преимуществ пеллетных котлов – экономичность, по этому показателю они уступают только газовому магистральному отоплению. Это связано и с высоким КПД оборудования, и с высокой теплотворностью пеллет, и с их доступной стоимостью. Второй аспект, привлекающий потребителя – автоматизация процесса. В отличие от остальных твердотопливных котлов, пеллетный как раз не нуждается в постоянном контроле и регулярной ручной подаче топлива. У агрегатов, работающих на дизельном топливе, он выигрывает и в плане экологичности – никаких запахов и черного дыма.

Главным же недостатком этих агрегатов является солидная цена – это самые дорогие твердотопливники, стоимость автоматизированной станции европейского производства измеряется сотнями тысяч, отечественные немного дешевле. Далеко не каждому частнику по карману такие вливания в отопительную систему своего дома. Однако учитывая долговечность оборудования, которая сегодня приближена к двум десятилетиям, это разумное вложение в долгосрочной перспективе.

Кроме высокой стоимости, к минусам относят энергозависимость – автоматика нуждается в электричестве, и если отключение на несколько часов (в среднем до 10) допустимо и не собьет настройки, то более длительное остановит работу котла. Станция должна быть оборудована независимым источником энергии, что еще увеличит стоимость системы.

На что обратить внимание при выборе агрегата

Несмотря на относительную «молодость» этого типа твердотопливников, на рынке большой выбор котлов зарубежного и отечественного производства. Чтобы подобрать оптимальный для своих условий агрегат, стоит обратить внимание на несколько важнейших параметров.

Мощность – у каждого производителя достаточно широкий модельный ряд, включающий как бытовые, так и промышленные агрегаты. Как и у любого отопительного оборудования, мощность измеряется в киловаттах (кВт), мощность бытовых моделей начинается от 15 кВт. Так как обогрева помещения со средними теплопотерями необходимо около 1 кВт на 10 м², такой котел способен обогреть дом в 150 м². Однако стоит учитывать, что котел нужен с небольшим запасом.