Зачем нужна горелка
Пеллеты только начинают покорять отечественный рынок, но те, кто уже успел воспользоваться таким видом топлива хорошего качества останавливаются именно на нем. Но возникает вопрос, если это по большому счету обычные дрова, которые можно загрузить в топку, то нужно ли заморачиваться с дополнительными механизмами. Мнение имеет право на существование, но если поступить именно так, то сгорание материала составит 80, а то и 40%. Все остальное будет идти в утилизацию. КПД при этом получается минимальным. Горелка позволяет повысить сгорание материала до 98%. Не рекомендуется использовать пеллеты в пиролизных котлах, т. к. пеллеты могут нанести вред, который потребует обслуживания котла.
Температура в горелке при сгорании пеллет может достигать тысячи градусов по Цельсию. Именно поэтому возникает вопрос о том, можно ли поставить пеллетную горелку в свой твердотопливный котел. Если при сборке хорошо понимать принцип работы пеллетной горелки и следовать четким инструкциям, то она может стать хорошим дополнением к основному виду топлива.
Сколько топлива понадобится на отопительный сезон?
Расход пеллет (Мх) за ограниченный период времени считается по формуле:
Мх=X/теплоёмкость топлива
, где Х – теплопотери в течение отопительного сезона, определяемые по формуле:
X = S×D×24×0,9×70
- , где S – отапливаемая площадь дома с учётом всех жилых и бытовых помещений;
- D – продолжительность отопительного сезона;
- 24 – количество часов работы котла в сутки;
- 0,7 – коэффициент работы котла;
- 70 – средняя теплопотеря в час (для типового жилого дома).
Для расчёта можно взять дом 150 м2 из предыдущего примера. Если отапливать его около 6 месяцев (175 дней) в году, то теплопотери составят X = 150×175×24×0,7×70= 30870 кВт за весь сезон или 177 кВт за день. Соответственно расход пеллет за этот же срок будет равен М1=30870/5=6174 кг (сезон) и М2=177/5=36 кг (день).
Виды оборудования
В качестве топлива в конструкциях используются пеллеты. Это спрессованные брикеты, в состав которых входят опилки, стружка, торф, жмых и множество других производственных отходов. В зависимости от площади обогрева, выпускаются котлы разной мощности. Те, что применяются в жилых помещениях, называются каминами.
Пеллетные камины
Камин на пеллетах имеет мощность от 6 до 15 кВт. Используется для обогрева отдельной комнаты или помещения с небольшой площадью.
Бывает трех разновидностей:
- Конвекционного типа. Они обогревают лишь окружающий воздух.
- Снабженные водяным контуром. Идет прогрев воздуха и воды.
- Использующие в качестве топлива не только пеллеты, но и дрова.
Пеллетные котлы
Печь на пеллетах используется для отопления промышленных строения или жилых домов большой площади. Их мощность колеблется от 15 до 100 кВт. Для таких печей предусматривается отдельное помещение или подвал.
Разделяются на 3 типа:
- Работающие на пеллетах.
- Снабженные решеткой. В качестве топлива применяются опилки или дрова.
- Комбинированные или универсальные печи. Применение возможно, как дров, так и пеллет.
Пеллеты что это такое
Веками в качестве топлива использовались только дрова, в наше же дни появилось большое количество разнообразных источников энергии, но все больше людей возвращаются к истокам и предпочитают использовать биотопливо, то есть топливо из растительного или животного сырья. Пеллеты – это одна из разновидностей экологически чистого топлива. Подробнее о том, что такое пеллеты, где они применяются, как самому сделать это чудо-топливо, мы вам расскажем ниже.
Достоинства пеллет, их применение и производство
Пеллеты – это вид биотоплива, представляющий собой спрессованные гранулы из торфа, продуктов деревообработки или отходов сельхоз производства. В диаметре от 4 до 10 миллиметров и длиной от 2 до 5 сантиметров, в зависимости от размеров могут быть в форме цилиндров или брикетов. В качестве сырья чаще всего используют древесные опилки, стружку, кору, лузгу подсолнечника и другое.
В качестве сырья, как правило, используются продукты переработки, которые обычно просто выбрасываются. Опилки и другие отходы деревопереработки на свалках со временем начинают гнить и могут самовоспламеняться. Использование этих отходов для изготовления топливных гранул, позволяет не только организовать безотходное производство, но и лишает необходимости вырубать лес. В отличие от природного газа или нефти, сырье для топливных гранул возобновляемое.
В производстве не используются никакие дополнительные химические примеси, загустители и клеи. Склеивание гранулы обеспечивает вещество, которое содержится в исходном сырье – лигнин, он нагревается при прессовании и скрепляет гранулу.
- Если используется крупное сырье, такое как торф или балансовая древесина, то его измельчают до размера частиц 3-5 см.
Как самому сделать пеллеты в домашних условиях
Для того, чтобы самостоятельно сделать топливные пеллеты вам потребуется:
Дробилка крупного дробления;
Использование опилок в качестве сырья, лишает необходимости в дробилки, так как они имеют необходимый исходный размер. Сушильную камеру можно сделать самому из металлической бочки. Сито необходимо, чтобы исключить из сырья все крупные и посторонние примеси, которые отрицательно скажутся на качестве готового продукта.
Как самому сделать пеллеты в домашних условиях
Если вы хотите делать топливные пеллеты не только для себя, но и для своих соседей по участку, то есть смысл скинуться и приобрести готовый гранулятор. Его стоимость окупится через несколько лет, вам не придется возиться с инструментами и сварочным аппаратом. Но если вы уверены в своих силах, то изготовление самодельного гранулятора позволит сэкономить значительную часть семейного бюджета.
<index>
Пеллеты можно назвать относительно новым типом топлива. Однако, несмотря на это, их активно используют в большинстве европейских стран. Оборудование, которое прекрасно работает именно на таком виде топливе и осуществляет пилетное отопление, также производится в Европе.
Пеллетты
Что представляет из себя пеллетный котел
Одним из главных минусов дровяных котлов длительного горения является само топливо, оно громоздкое и требует много места для хранения.
Классические твердотопливные котлы для обогрева частных домов созданы для сжигания дров, каменного угля, кокса и прочих твердых видов топлива. Для этого они оснащаются большой топкой, в которой осуществляется сжигание топлива с выделением большого количества тепла. Такие котлы требуют постоянного подкидывания все новых порций дров и угля – прогорают они достаточно быстро, что приводит к постепенному остыванию отопительной системы.
Появившиеся в продаже твердотопливные котлы длительного горения, используемые для отопления частных домов, порадовали своих владельцев уменьшенным количеством подходов для загрузки горючего – некоторые из них умеют работать до 8-10 часов, в зависимости от используемого топлива. Такой подход позволяет рассчитывать на длительную и бесперебойную работу – можно быть уверенным, что к утру в комнатах не похолодает.
Альтернативой котлам длительного горения стали пеллетные котлы, работающие на специальных горючих гранулах – пеллетах. Такое топливо выделяет большое количество тепловой энергии и обладает множеством преимуществ перед дровами и углем:
- Доступная стоимость – благодаря тому, что пеллеты представляют собой продукт, созданный из различных отходов, их стоимость находится во вполне доступном диапазоне;
- Удобство хранения – достаточно сложить мешки с гранулами в любом удобном месте. Также для этого можно предусмотреть вместительный бункер;
- Удобная дозировка – пеллеты являются сыпучим и очень легким горючим материалом, поэтому их можно дозировать с точностью до нескольких грамм. Также их очень удобно засыпать – для этого можно воспользоваться глубокой лопаточкой.
Пеллеты сгорают практически полностью, оставляя после себя минимальное количество золы. Также в продаже присутствуют низкозольные модификации, сгорающие чуть ли не на 100%.
Пеллетный котел для отопления дома представляет собой довольно внушительный агрегат, работающий на гранулах-пеллетах. Хранение топлива осуществляется в бункере, размеры которого могут быть как маленькими, так и очень большими. Пеллетное горючее постепенно поступает в камеру сгорания, где оно сгорает с выделением большого количества тепла. После этого тепло поглощается теплообменником.
Перепад температур между камерой сгорания и выходом теплообменника очень большой – продукты сгорания остывают здесь с температуры +800-900 градусов до +100-120 градусов.
Пеллетные котлы для дома состоят из следующих узлов:
- Бункер – здесь хранится пеллетное горючее, которое забирается в камеру сгорания. Некоторые модели пеллетных котлов обладают очень большими бункерами, что позволяет рассчитывать на самый длительный прогрев и непрерывную работу отопления частного дома на протяжении нескольких дней подряд>;
- Шнек – обеспечивает плавное поступление гранул-пеллет в рабочую камеру, он приводится в движение электродвигателем;
- Камера сгорания – здесь происходит процесс горения;
Основные агрегаты и узлы пеллетника.
- Горелка – в этом модуле воспламеняются и горят пеллеты. Можно сказать, что камера сгорания и горелка – это один и тот же узел;
- Теплообменник – здесь происходит передача тепла в систему отопления. Теплообменники могут быть самыми разными, начиная от плоских стальных и заканчивая многоходовыми чугунными;
- Модуль управления – контролирует подачу топлива в топку, проверяет рабочие параметры, следит за безопасностью.
Пеллетные котлы, используемые для отопления частных домов, содержат в себе и многие другие узлы – это сборники золы, предохранительные клапаны, системы розжига и многое другое. Но основными являются именно вышеуказанные модули – они отвечают за создание тепла и его передачу в систему отопления частного дома.
Работают пеллетные котлы для дома примерно так же, как и обычные твердотопливные котлы. Шнек забирает пеллеты из бункера и направляет их в горелку, где происходит их сгорание. Полученное тепло забирается теплообменником, а остатки отправляются в атмосферу. Многие пеллетные котлы оснащаются системами принудительной подачи воздуха в камеру сгорания и вентиляторами дымоудаления – все это позволяет обеспечить более эффективное сжигание пеллетного топлива.
Благодаря автоматической подаче горючего, пеллетные котлы не требуют частых подходов. Одной загрузки хватает на несколько часов, а то и на несколько дней. Более того, самые продвинутые образцы самостоятельно поддерживают температуру в системе, регулируя подачу пеллет и горение пламени – для этого они оснащаются многофункциональными системами автоматики.
Установка газовой горелки в твердотопливный котел
Чтобы произвести своего рода модификацию, так я называю этот процесс, необходимо закупить оборудование и составляющие, после чего в соответствии с инструкцией вмонтировать шнек, бункер и лямбда-зонд в дымоходную трубу.
Некоторые котлы не предназначены для установки горелок на отработке или других типов, поэтому перед началом работ и непосредственным приобретением одной из моделей стоит убедиться в возможности монтажа.
Для произведения манипуляций такого характера зачастую в корпусе должно быть место под дополнительную установку, в паспорте на твердотопливный котел производители уточняют такой момент, поэтому я советую обращать на это внимание и беречь документы, пока оборудование не потребует замены.
Обзор Российских производителей
Рассмотрим пеллетные российские котлы:
«Общемаш» – поставляет на рынок котлы «Валдай», «Пересвет» российского производства и горелки, которые можно установить на уже работающую систему отопления. Котлы поставляются на рынок разной мощности. Приборы, управляемые через wi-fiстоят на 10-20 тысяч дороже.
«Валдай» проектировался именно под пеллеты, но возможно отопление и дровами, как экстренное.
Котел пеллетный Пеллетрон
«Пересвет» вмещает в камеру сгорания дров в три раза больше и может считаться универсальным.
«Zota Pellet» – Отечественные котлы с возможностью управления дистанционно через смс. Неприхотливы к качеству топлива, может потреблять как дрова, так и топливные брикеты и пеллеты.
Основные настройки
Пеллетный твердотопливный котел считается очень удобным в эксплуатации, однако в отличие от других моделей твердотопливных требует грамотной настройки. Правильно настроенное соотношение параметров напрямую влияет на такие показатели, как мощность и экономичность котла.
Очень частый вопрос: нужно ли перенастраивать котел при смене партии пеллет? Да, Ваш твердотопливный котел на разных пеллетах будет и работать по-разному. Соотношение компонентов, из которых изготавливаются пеллеты, у каждого производителя разные и поэтому процесс горения будет тоже разным.
Принцип пеллетного твердотопливного котла достаточно прост: червячный механизм (шнек) подает мелкие гранулы спрессованной древесины, угля, биомассы и т.пр. (пеллеты) в горелку, туда же для обеспечения необходимой мощности пламени принудительно нагнетается и воздух.
Регулировке подлежат два параметра: скорость подачи пеллет и мощность наддува воздуха. Регулировка подачи воздуха происходит простым выбором скорости вращения нагнетательного вентилятора, как правило либо по шкале от 1 до 10 либо в % от 1% до 100% (в зависимости от модели твердотопливного котла). Регулировка скорости подачи пеллет осуществляется увеличением или уменьшением периода между включениями червячного механизма. Сама же скорость вращения шнека всегда одинакова.
Количество воздуха, нагнетаемого в горелку должно быть минимально необходимым для полного сгорания топлива. Определить это можно по цвету пламени. Пламя красного цвета с заметным дымом является признаком недостатка воздуха. Пламя белого цвета означает, что вентилятор нагнетает слишком много воздуха.
Правильное пламя имеет желтый цвет. Дополнительным признаком правильной подачи воздуха является то, что пламя поднимается не только вверх, но и расходится немного в стороны.
Регулируя подачу воздуха, делайте это с минимально допустимым шагом. Чем точнее вы выставите минимально необходимую точку, тем большей мощности котла и меньшего расхода пеллет добьетесь.
В первую очередь настраивается подача воздуха, а затем скорость подачи пелет.
Скорость подачи пеллет в горелку должна быть оптимальной. Если пеллет подается слишком мало, то разогнать твердотопливный котел до номинальной мощности будет затруднительно, — там просто нечему будет гореть, а если пеллет будет слишком много, то лишнее топливо будет вываливаться из горелки.
Рекомендуем: Схема подключения газового котла к системе отопления: подключение двухконтурного и одноконтурного котла своими руками, как подключить отопление, как подсоединить самому правильно
Пеллетная горелка АПГ-25 «Теплодар» запускается путем однократного нажатия кнопки, находящейся сбоку бункера. Устройство введено в режим ожидания. Чтобы перейти к основным настройкам оборудования необходимо одновременно нажать стрелки «Влево» и «Вправо». Второстепенные параметры АПГ-25 задаются при нагреве или поддержании температуры.
Пользователю необходимо задать два основных параметра:
- Время подачи в режиме «Нагрев» . По умолчанию составляет 9 секунд при времени цикла 20 секунд. Это — системная настройка для котла мощностью 20 кВт, отапливающего помещение площадью 180-200 кв. м. Если такая мощность не нужна, показатель снижают до 5-6 секунд. Время подачи в режиме «Поддержание» определяется автоматически.
- Мощность вентилятора . В руководстве пользователя указано, какая мощность вращения лопастей выбирается в зависимости от времени подачи пеллет. Параметр выставляется вручную. Если подача топлива непродолжительна, вентилятор работает в умеренном режиме.
Также мощность вентилятора влияет на скорость выдувания золы из жаровни. Для пеллет плохого качества необходимо установить параметр чуть выше табличного значения, в частности, при работе в режиме «Поддержание».
Экологическая безопасность
Благодаря особой конструкции пеллетных котлов, экологии вашего помещения ничего не угрожает. В них контур, через который осуществляется подача воздуха для полного сгорания топлива, расположен отдельно от контура, с помощью которого осуществляется обогрев помещения. За счет такой конструкции не происходит «выгорания» кислорода и поэтому вы всегда будете чувствовать себя комфортно. Некоторые пользователи дополнительно осуществляют забор воздуха из котельного помещения, тем самым осушая и проветривая его. Кроме этого, к преимуществам котла на пеллетах относятся следующие факторы:
- энергосберегающий и производящий мало шума вентилятор, способен обеспечить равномерную эффективную циркуляцию теплого воздуха;
- низкий уровень потребления электроэнергии, в пределах 60 Ватт, для работы автоматики и вентилятора;
- маленький объем золы и сажи, по сравнению с твердотопливными котлами на дровах;
- корпус котла не нагревается, поэтому он абсолютно безопасен для животных и маленьких детей;
- осуществление автоматической загрузки топлива из бункера;
- интеллектуальная система управления, таймер и термостат осуществляют контроль и обеспечивают непрерывную работу котла в зависимости от установленной программы.
Конструкция устройства
Рассмотрим конструкцию устройства на примере автоматической горелки АПГ-25, разработанной инженерами «Теплодар». Основные элементы — разборный бункер для пеллет, подающий шнек, встроенный пульт управления.
Конструкция постоянно совершенствуется в целях повышения ее эффективности. В ходе последних разработок в нее были внесены следующие улучшения:
- внедрение тянущего шнека плоского сечения, чтобы добавить горелке жесткости и устойчивости при использовании пеллет разных фракций;
- добавление крышки к лотку загрузочного устройства с целью дополнительного упрочнения конструкции;
- изменение геометрии колосника горелки и жаровни для того, чтобы уменьшить расход топлива;
- использование опоры шнекового вала из капролоновой втулки для защиты мотора от пыли и снижения изгибающей нагрузки на шнек.
При корректно осуществленном монтаже пеллетная горелка АПГ-25 работает на 100 % корректно в течение всего срока эксплуатации.
Установка
Предписанное решение – котел в обязательном порядке должен быть подключен с Laddomat или терморегулирующим клапаном, позволяющим создание отдельных котлового и отопительного (первичного и вторичного) контуров, что обеспечивает минимальную температуру возвратной воды в котел 65°C. Чем выше температура возвратной воды в котел, тем меньше конденсация дегтя и кислот, способствующих повреждению котла. Температура воды на выходе из котла должна постоянно находиться в пределах от 80 до 90°C. Другим вариантом является подключение котла через трехходовый смесительный вентиль и сервоприводом с электронным регулированием для удерживания минимальной температуры возвратной воды в котел (65 — 75°C).
Рекомендуем всегда подключать котлы D15PX и D20PX к теплоаккумулятору объемом 500-1000 л. Такой способ подключения котла с аккумулирующим (компенсационным) баком позволяет лучше управлять работой котла по показаниям двух датчиков TV и TS, установленных на баке. Для управления горелкой с помощью двух температур на аккумулирующем баке необходимо установить на бак два датчика KTF 20 (датчики TV и TS).
| Laddomat | терморегулирующий клапан | Подключение котла D PX с теплоаккумулятором |
Схема подключения котлов D15PX, D20PX с теплоаккумулятором для регулирования горелки по показаниям датчиков TS и TV и управления котловым насосом по температуре котла (датчик TK) из горелки A25.
Схема подключения котлов D15PX, D20PX с теплоаккумулятором и регулятором ACD01
Минусы
Теплота сгорания пеллет в 2,4—4,3 раза ниже, чем мазута, дизеля, но соизмерима с этой характеристикой каменного угля. За час сгорания килограмма пеллет печь передаст теплоносителю 150 ккал (или 4,3—4,5 кВт) тепла.
На плечи потребителя ложится забота о покупке, доставке, хранении горючего.
Несмотря на то что упаковки с пеллетами укладываются компактно, дровник для их хранения необходим довольно объёмный и сухой: гранулированная древесина чувствительна к влажности.
Установку пеллетного котла сопровождает дополнительная трата: нужны воздуховоды, подающие воздух, и дымоходы, отводящие продуктов сгорания.
Правила монтажа отопительного оборудования и дымовых каналов
Перед установкой котла отопления в частном доме нужно ознакомиться с действующими нормами и правилами монтажа. При несоблюдении важных требований в процессе установки и подключения нагревательного оборудования повышается пожароопасность, возникает риск появления взрывоопасной ситуации. В этом случае проверяющие органы могут оштрафовать владельца дома или квартиры.
При установке отопительного оборудования следует соблюдать следующие правила:
Если выполняют монтаж котла, работающего на газе, то агрегат нужно подключать к отдельному дымоходу. Причем существующие вентканалы для этих целей не подходят, поскольку велика вероятность, что угарный газ просочится в вышерасположенные жилые помещения. Допускается не более трех изгибов дымового канала. Если нужно сделать горизонтальный участок дымового канала от агрегата внутри котельной, то его протяженность не может превышать 30 см. Часть дымохода, возвышающаяся над крышей, делается из химически устойчивых материалов. Высота трубы зависит от расстояния, на котором она расположена от конька дома
Важно, чтобы оголовок не попадал в зону ветрового подпора. Иначе тяги не будет. В турбинированных котлах с закрытой камерой сгорания применяют коаксиальный дымоход
В турбинированных котлах с закрытой камерой сгорания применяют коаксиальный дымоход
Для выведения трубы в стене делают отверстие диаметром 100 мм. При этом установка котла отопления в частном доме и установка трубы нормируются согласно действующим СНиП. Оптимальный диаметр дымохода указывается в паспорте к отопительному прибору. В дымовом канале обязательно предусматривают ревизионные отверстия, которые предназначены для чистки дымохода. Систему дымоудаления делают из нержавеющей трубы круглого сечения.
Нельзя объединять дымовые и вентиляционные каналы. Они могут быть только раздельными. Котел устанавливают как можно ближе к дымовой трубе. В помещении котельной обязательно должна быть система приточной вентиляции. Дымоход, проходящий через стену, оборудуется двумя входными каналами.
Для определения высоты оголовка дымовой трубы придерживаются следующих правил:
- Над плоской кровлей оголовок возвышается на 500 мм. Если у крыши есть парапет, то возвышение отмеряется от верха этой конструкции.
- При расположении трубы на скатной крыше на расстоянии не более 150 см от конька, возвышение составляет 50 см выше конькового элемента.
- Если дымоход находится на расстоянии 150-300 см от излома скатов, то его оголовок находится на одном уровне с коньковым брусом.
- При удалении от верха скатной крыши более чем на 3 м оголовок дымовой трубы располагают на высоте линии, проведенной под углом 10°C к коньковому элементу. То есть он должен быть ниже этой конструктивной части кровли.
Разрешение на монтаж и регламентирующая документация
Самые строгие требования предъявляют к монтажу нагревательного оборудования, работающего на газе. Существуют специальные нормативные документы, согласно которым производят установку газового котла.
Все правила и нормы можно найти в следующей документации:
- СНиП № 31-02-2001 регламентирует устройство систем газоснабжения в индивидуальных домах.
- СНиП № 41-01-2003 является общим документом, по которому проектируют сети вентиляции, кондиционирования и отопления помещений.
- В СНиП № 21-01-97 перечислены нормы, касающиеся пожарной безопасности жилых домов и помещений.
Также при проектировании и монтаже нагревательного оборудования нужно придерживаться норм, которые оговариваются в СНиП № 2.04.08-87 и 2.04.01-85.
Разработка и согласование проекта
Для начала нужно получить техусловия в службе газа. Потом на основании ТУ разрабатывают проектную документацию. При этом обязательно учитывают все требования, оговоренные в технических условиях. В проекте должна быть показана разводка сетей газоснабжения внутри дома и на придомовой территории. Изготовление проектной документации можно доверить только организации, у которой есть соответствующая лицензия. После разработки проект сдают в газовую службу для прохождения согласования.
В комплексе с проектной документацией подают следующие бумаги:
- технический паспорт газового котла;
- сертификат соответствия нагревательного оборудования техническим и санитарно-гигиеническим требованиям;
- инструкция к газовому агрегату;
- результаты прохождения экспертизы на соответствие котла требованиям безопасности.
Только после утверждения проекта можно начинать установку газового нагревательного оборудования.
