Котлы на пеллетном топливе: устройство, принцип работы, лучшие модели

Что такое пеллеты

Технология производства была придумана в тридцатые годы прошлого века. Родина изобретения – штат Айдахо США. Суть метода получения пеллет заключается в прессовании предварительно нагретых древесных отходов. При нагревании опилки, щепа или стружка выделяют лигнин. Это вещество обладает способностью связывать между собой мелкие древесные частицы.

Под действием высокого давления они спрессовываются в гладкие гранулы. Готовый продукт имеет высокую плотность и теплоотдачу при сгорании.

В производстве пеллет не используются химические реагенты. Это и делает их экологически чистым топливом. Гранулы выпускаются по стандарту DIN plus.

В качестве сырья для производства пеллет могут использоваться отходы с/х культур: кукурузные кочерыжки, шелуха и т.п. Наиболее распространённым видом гранул в стране являются пеллеты, с диаметром 6-8 мм и длиною до 50 мм.

КПД обогревательных твёрдотопливных котлов во многом зависит от качества гранул: влажности, плотности, зольности. При сжигании 1 т пеллет выделяется тепловая энергия равноценная 1,6 т дров.

Комбинированный твердотопливный котел на пеллетах

Пеллета — это прессованная древесина, предварительно измельченная. Имеет высокую КПД и автоматическую работу: остается только засыпать топливо. Все остальное делает котел.

При выборе такой техники, обслуживание придется делать минимальное.

Расход пеллет в день в зимний период при 25 кВт примерно 4-5 кг/час — максимально. Когда котел находится на модуляции — это 1-2 кг/час. Такой котел сам включается и выключается: все происходит автоматически. Объем бункера: при 240 л может загрузить в себя 150-180 кг пеллет — зависит от размера пеллет. Работает на разном диаметре пеллет. Если они закончились, также можно загрузить дрова.

Как проверить пеллеты на качество? Возьмем стакан воды и горсть пеллет. Смешаем все это: если за несколько секунд пеллета набрала воды и утонула, то это хорошая пеллета; если она продолжает плавать с минуту, скорее всего — низкого качества.

Устройство, принцип действия

Твёрдотопливное оборудование может иметь частичную или полную автоматизацию режимов работы. От котлов, работающих на угле и дровах, пеллетные агрегаты отличаются меньшими размерами топки и небольшой температурой выхлопных газов.

Производители выпускают два вида пеллетных котлов:

• узкоспециальные – работают только на гранулах;
• комбинированные – в качестве топлива могут быть использованы пеллеты, дрова и уголь.

Особенностью пеллетных котлов является способность достигать максимально возможной температуры нагрева теплообменника посредством нагрева воздуха в конвекционных каналах.

Это значительно повышает их КПД. В основе работы такого оборудования лежит принцип пиролиза. Процесс горения протекает при недостатке кислорода.

Основными узлами конструкции котлов являются:

• камера сгорания (топка);
• конвективная часть;
• зольник.

Подаются гранулы в топку с помощью специального шнека из топливного бункера. Контроль за процессом горения обеспечивается электронным блоком управления. У котлов автоматическая установка режимов работы.

Важным элементом конструкций являются горелки. Они бывают двух видов:

• факельные;

• ретортные.

Они отличаются способом подачи топлива и воздуха. Всё горелки оснащены автоматикой, позволяющей регулировать подачу воздуха и пеллет, что способствует достижению максимального КПД оборудования. Его средний показатель сравним с газовыми котлами и составляет 92%. Иностранные модели пеллетных котлов оснащены вентиляторами для принудительной подачи воздуха в камеру сгорания.

Из топки дымовые газы поступают в теплообменник, предназначенный для передачи тепловой энергии горячих газов теплоносителю системы отопления. Это может быть вода или антифриз.

По типу конструкции различают теплообменники:

• горизонтальные и вертикальные;
• плоские и трубчатые;

• прямоходные и многоповоротные.

Наиболее эффективными считаются модели с вертикальными двух- или трехходовыми теплообменниками. В таких агрегатах почти вся тепловая энергия, полученная при сгорании гранул, тратится на нагрев теплоносителя системы. Полностью автоматизированные котлы можно программировать на 7-10 дневную режимную загрузку. Сезонный расход гранул – 3-4 т.

Какая горелка на Вашем пеллетном котле отопления?

ФакельнаяРетортная

Требования к установке и эксплуатации котла

Отопительное оборудование, работающее на прессованных древесных гранулах, требует определенных правил по установке и эксплуатации.

Установка:

1. Монтаж должен осуществляется на ровную и твердую поверхность.
2. Помещение для котла должно быть отапливаемо и оборудовано вентиляцией.
3. Установка оборудования должна производиться по всем нормам и требованиям завода производителя и пожарной безопасности.
4. В котельную должна осуществляться подача кислорода для работы агрегата;

Эксплуатация:

1. Необходимо правильно подбирать тип древесных гранул.
2. Низкая или высокая температура в помещении может быть связана с неправильной настройкой температурного режима оборудования.
3. Исходя из климатических особенностей, под каждый отдельный регион страны необходимо правильно подбирать котел. Так вы обеспечите максимальную эффективность отопительной техники;

Блиц-советы:

1. При переходе на этот вид обогрева, учитывайте условия доставки топлива.
2. Не отдавайте предпочтение неизвестным брендам и не экономньте на дешевых моделях, это может сказаться на качестве.
3. Правильно рассчитывайте объем бункера.
4. Не используйте пеллеты с повышенной зольностью.

Классификация

Большинство моделей пеллетных котлов предназначено только для обогрева зданий, но есть конструкции, позволяющие обеспечивать ещё и ГВС. Выпускаемые производителями агрегаты классифицируются по различным признакам.

По способу подачи топлива различают котлы:

• автоматические;
• полуавтоматические;

• механические.

Автоматизированные модели работают согласно заданной программе. При обслуживании полуавтоматических котлов приходится выполнять часть функций вручную. Механические агрегаты полностью обслуживаются человеком.

Анализ отзывов в сети интернет

Для данной работы было собрано два десятка отзывов на различных ресурсах. Основное впечатление у потребителей хорошее – котлы действительно экономные и не представляют особой сложности в уходе. Но есть и ряд повторяющихся жалоб – это частые ремонты дешевого оборудования. В отдельных отзывах встречается упоминание об экологичности – они практически «бездымные», как говорят счастливые обладатели оборудования – нет столько сажи и гари, сколько при сгорании угля.

Что еще почитать:

Лучшие автоматические модели

При наличии склада для хранения гранул, оснащённого системой их подачи, агрегаты могут работать длительное время без участия человека. Система подачи топлива требует тщательного монтажа. У неё должна быть идеальная геометрия. Гранулы не должны сбиваться в пробку, нарушая процесс бесперебойной подачи их в топливный бункер.

СВЕТЛОБОР

Страна производитель – Россия. Под брендом выпускается три линейки оборудования: ЭКО, АВТО, БИО. Все модели полностью автоматизированы. Приборы могут работать в автоматическом режиме без контроля человеком до 1 месяца.

Стоимость агрегатов зависит от их мощности и находится в диапазоне от 230 000 до 1 460 000 руб.

Котлы используют для отопления жилых и промышленных зданий. Мощность промышленных теплогенераторов от 90 до 320 кВт. По уровню автоматизации оборудование сравнимо с лучшими немецкими и австрийскими аналогами. Модели имеют автоматическую систему очистки теплообменника и горелки.

У пеллетников вакуумная подача гранул. КПД – 95%. Загружать в котлы можно гранулы с любым показателем зольности. Альтернативный вид топлива – древесная щепа. Управлять работой агрегатов можно дистанционно с помощью SMS.

Достоинства:

• не уступают иностранным аналогам по качеству при более низкой стоимости;
• неприхотливы к виду и качеству пеллет;
• высокий КПД.

Главный недостаток:

• высокая стоимость оборудования.

Отзыв

FROLING P4 PELLET 25

Страна производитель – Австрия. Средняя стоимость 1,1 млн. руб. Модель считается одной из самых совершенных в мире. Она отличается добротностью сборки, функциональностью и высоким уровнем автоматизации.

Блок системы управления Lambdatronic P 3200 оснащён большим сенсорным дисплеем. Конструкция имеет хорошую звукоизоляцию, поэтому работает тихо.

FROLING P4 продуман до мелочей. Раз в неделю человек должен очищать зольник, всю остальную работу оборудования контролирует автоматика. Устройство конструкции позволяет подключать её к низкотемпературным системам отопления. Например, к теплому полу. В своём классе модель считается самой эффективной.

Достоинства:

• простота обслуживания;
• двойная система защиты от возгорания топлива;
• автоматическая диагностика оборудования перед каждым включением.

Главный недостаток:

• высокая стоимость.

Отзыв

SOLARFOCUS PELLETTOP

Страна производитель – Австрия. Средняя стоимость 700 тыс. руб. Конструкция модели позволяет создать в доме полностью автоматизированную систему отопления. КПД агрегата 94%. Подача гранул из удалённого хранилища осуществляется вакуумным способом.

Достоинства:

• большой срок гарантии производителя (10 лет);
• полная автоматизация процесса обогрева дома;
• продолжительный период автономной работы без участия человека;
• современный дизайн.

Главный недостаток:

• высокая стоимость.

Отзыв

Вывод

Пеллетные котлы пользуются растущим спросом — автоматизированные агрегаты избавляют от необходимости регулярно загружать топливо вручную. Вычисляя, сколько пеллет потребуется на отопительный сезон, выполните расчет для гранулированного топлива с разной теплотворной способностью, чтобы выяснить, какой из доступных вариантов предпочтительнее.

Экономия на качестве энергоносителя оборачивается неэффективным сжиганием топлива, то есть, лишними финансовыми затратами. Кроме того, отопительное оборудование быстрее выйдет их строя.

Не забудьте, что неправильное хранение приводит к набору влаги древесным топливом, что снижает его теплоэффективность. При подсчетах затрат на отопление обязательно включите стоимость доставки энергоносителя.

Вместе с иными разновидностями твердого топлива огромной популярностью пользуются прессованные гранулы, которые отлично подходят для отопления загородных домов. Так как этот вид материала очень популярен, то вместе с ним увеличивается производство пеллет. Те же, кто еще не надумал устанавливать в своих домах новое оборудование и думают о выборе печи для своего жилища, мы рекомендуем прочесть эту статью, чтобы окончательно убедиться в полезности пеллет.Пеллеты считаются отличным, экономичным топливом, которое, обычно используют в качестве отопительного материала для загородных домов. Пеллеты представляют собой гранулы, которые изготавливают из соломы, опилок, кожуры от семечек, половы и прочих отходов органического происхождения. Данный материал считается более дешевым чем например дизельное топливо, пеллеты очень удобны в своем использовании, являются экологически чистыми.

Лучшие полуавтоматические аппараты

Heiztechnik Q BIO DUO 35

Страна производитель – Италия. Средняя стоимость – 190 тыс. руб. Модель оснащена двойной топкой. КПД – 88%. Агрегат может работать в автоматическом и ручном режиме.

Помимо горелки, конструкция оснащена решёткой для укладки дров. Пеллетник может работать в автономном режиме 3 дня. Предназначен для обогрева помещений площадью до 350 кв. м.

Достоинства:

• высокая степень безопасности;
• возможность работать на гранулах и дровах;
• удобный дисплей блока управления;
• вместительный топливный бункер (300 л),

Недостатки:

• большие габариты;
• высокая стоимость.

Отзыв

Kiturami KRP 20A

Страна производитель – Южная Корея. Средняя стоимость – 200 тыс. руб. Модель предназначена для отопления домов до 300 кв. м. Конструкция оснащена системой автоподжига. При сгорании гранул образуется много золы, которую приходится постоянно убирать с зольника. У котла есть функция пожаротушения. Режимы сгорания топлива устанавливаются на блоке управления, но засыпать пеллеты нужно вручную. КПД 92%.

Достоинства:

• высокая степень безопасности;
• автоматическая диагностика.

Недостатки:

• в модели нет циркуляционного насоса;
• нет индикатора нагрева;
• большой вес.

Отзыв

ACV ECO Comfort 25

Страна производитель – Бельгия. Средняя стоимость – 250 тыс. руб. Модель имеет автоматический розжиг. Бункер для топлива может фиксироваться в право и левостороннем положении. Камера сгорания выполнена из нержавеющей стали. Горелка чугунная.

Достоинства:

• простота подключения к системе отопления;
• хорошая теплоизоляция.

Недостатки:

• большой вес;
• подходит только для определённого вида пеллет.

Отзыв

Принцип работы

Принцип работы твердотопливного котла происходит по следующему циклу подачи и сжигания прессованных древесных гранул:

1. Из бункера, внешний шнековый транспортер поставляет пеллеты в предварительную камеру топки.
2. В зависимости от модели агрегата, из предтопки топливо посредством внутреннего шнека или свободного падения попадает на колосниковую решетки или форсунку горелки. При помощи автоподжига, происходит воспламенение.
3. Под колосники направляется первичный воздушный поток, происходит продувка топлива и охлаждение колосниковой решетки (реторты).
4. К горелке, в топочную камеру вторичный воздушный поток направляется через воздушные каналы в корпусе котла или непосредственно в самой горелке.
5. В агрегатах экономкласса, зола просыпается в зольник через щели между колосниками. Более дорогие модели, с расширенными функциями, оснащены подвижными (опрокидывающимися) колосниковыми решетками для удаления золы из топки.
6. В котлах дешевой серии, зольник очищается вручную. Для этого требуется останавливать работу аппарата после заполнения емкости для сбора золы. В автоматизированных аналогах, удаление отходов продуктов сжигания происходит при помощи автоматики. При помощи шнека, зола перемещается из контейнера по зольному каналу к внешнему зольнику. По мере своего продвижения, она спрессовывается, что позволяет изготавливать наружный зольник с минимальными размерами.

Важно: для котлов без автоматики: при использовании пеллет из древесины хорошего качества, зольник очищается через каждые 6 – 7 дней, при сжигании агропеллет, чистку надо производить каждые 3 дня, использование угля требует удаление золы ежедневно.

Параметры выбора

Производители выпускают большое количество различных моделей пеллетных котлов. Купить их можно в специализированных или интернет-магазинах.

При выборе оптимальной для себя модели необходимо обращать внимание на такие факторы, как:

• мощность агрегата;
• КПД;
• функциональность;
• расход топлива;
• количество контуров.

Двухконтурные котлы можно подключать к системам отопления и ГВС. При выборе пеллетника обязательно учитывается какой тип помещения он будет отапливать: жилой или промышленный. Для бытовых нужд достаточно котла небольшой мощности.

Как выбрать пеллетный котел для отопления дома

Обратим внимание на основные моменты, которые нужно учесть при выборе пеллетного котла.

Марка сталиОт марки стали будет зависеть жаропрочность стенок котла и его срок службы — при использовании стали низкого качества котел прогорит, не выдержав высоких температур. К сожалению, в большинстве недорогих котлов используется конструкционная сталь. Она более жесткая, менее пластичная. Такая сталь хуже переносит перепады температуры, циклы расширения-сжатия, перепады давления. Как результат, срок службы котлов из конструкционной стали ниже.Рекомендуемые марки стали для котлов на пеллетах: 09Г2С, Ст09Г2С

Толщина сталиС одной стороны, чем толще сталь, тем котел прочнее, но с другой, увеличение толщины стали приводит к тому, что сам агрегат становится тяжелее, а его КПД снижается. Поэтому котлы из котловой стали хоть и стоят дороже, но имеют лучшие эксплуатационные параметры. При прочих равных, такой котел будет потреблять меньше топлива, будет проще в монтаже и долговечнее в эксплуатации.Рекомендуемая толщина стали для пеллетных котлов: 5-6 мм

Тип горелкиОсновные типы горелок, которые применяются в котлах на пеллетах:Факельные пеллетные горелки — горят факелом, напоминая горение у газовой горелки. Предназначены только для сжигания пеллет. Схематичное изображение факельной горелки и ее устройство:

Ретортные — оснащены чашей, где горит пеллета. Могут применяться для сжигания угля мелкой фракции.Схематичное изображение ретортной горелки:

Ретортные горелки состоят из чаши, где горит пеллета, винтового шнека подачи топлива и двигателя, который его вращает, вентилятора поддува, который обеспечивает приток воздуха для горения (может располагаться на корпусе горелки или же непосредственно на котле)У автоматических котлов и факельные, и ретортные горелки имеют функцию очистки от шлака и пепла, а управление осуществляется при помощи контроллера.

МощностьПри подборе котла, лучше сделать тепловой расчет помещения — рассчитать, какое количество теплоты необходимо подвести для покрытия теплопотерь.Если такой возможности нет, можно воспользоваться грубым расчетом и на 10 м2 взять 1 кВт мощности. Так, на дом площадью 200 м2 потребуется пеллетный котел 20 кВт. Однако этот способ расчета может подвести — например, если в помещении плохое утепление, часто открываются двери и ворота.В нашем каталоге представлены пеллетные котлы максимальной мощностью от 10 до 165 кВт, поэтому можно подобрать модель не только для отопления дома или коттеджа, но и других объектов большого объема — гаражей, цехов, хозяйственных помещений.

Количество контуровВыпускаются как одноконтурные, так и двухконтурные модели котлов на пеллетах, рассчитанных на отопление и ГВС. Однако стоимость таких котлов очень высока, поэтому в большинстве случаев целесообразнее подключить к одноконтурному пеллетному котлу бойлер косвенного нагрева.

ОчисткаВыбирайте модели с автоматической очисткой от шлака и пепла!

Длительное горениеБольшинство пеллетных котлов характеризуются длительным горением — оно обеспечивается за счет больших объемов бункера (до 1000 литров и более), а также широкими пределами регулирования мощности за счет изменения производительности горелки и наддувного вентилятора. Благодаря длительному горению, пеллетные котлы могут работать до недели на одной загрузке топлива (разные производители называют разные цифры, но в целом длительность будет зависеть от объема бункера и мощности, на которой котел эксплуатируется)

АвтоматикаУправление пеллетными котлами происходит посредством установленной автоматики — датчиков температуры, комнатного регулятора, контроллера, pid-регулятора, gsm-модуля.

Расчёт потребности в топливных гранулах на зимний период

Стандарт подбора мощности отопительного прибора в 10 кВт на 100 м2 площади помещения отвечает реальности только в здании возведённом согласно СНиПам. Но если затратить сравнительно немного денег на утепление чердака и стен, установку энергосберегающих стеклопакетов, и систему вентиляции с рекуператором, то экономическая эффективность вырастет во много раз.
Согласно статистическим данным в средней полосе России централизованное отопление работает на максимальную мощность 1750 часов в отопительный период. Пелетный котёл средней продуктивности выдаёт тепловую мощность 5кВт/час на 1 кг топливных гранул. Соответственно для отопления 100 м2 площади потребуется 3500 кг топлива за отопительный сезон.

Бункер для хранения топлива

Встроенный бункер
. Конструкционно неотделим от отопительного прибора без разборки. Имеет небольшой объём, что приводит к необходимости частого пополнения запаса гранул. Из положительных сторон – отсутствие первичного передаточного шнека, более простая и надёжная, общая конструкция.

Внешний бункер

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

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

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