Автоматический пеллетный котел: особенности и принцип работы

Как соорудить систему отопления на пеллетных котлах, в чем ее ссильные и слабые стороны, режим управления пеллетным котлом, отзывы реальных собственников и владельцев пеллетных котлов.

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.

thumb_585.jpg

Александр ДимитревПредставитель 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.

Конструкция отопительного котла на пеллетах

Фото 2

Котельный корпус, чугунный или стальной, образует 4 основные зоны:

  • топочную (камеру сгорания);
  • зольную;
  • водную (замкнутый резервуар, в котором теплоноситель нагревается до требуемой температуры);
  • конвективную (газоходы).

Что такое пеллетный котел

Пеллетный котел представляет собой твердотопливный котел, который работает на гранулах из спрессованных древесных отходов – пеллетах. Теплоносителем в системе отопления на пеллетном котле может быть вода или антифриз.

Пеллетные котлы чаще всего применяют для отопления частных домов и небольших зданий, в тех районах, где есть сложности с подводом магистрального газа.

Конструкция и принцип работы

КотелПеллетный котел состоит из бункера для топлива, автоматики и горелки. Пеллеты по внешнему шнеку поставляются в предтопку, а из нее по внутреннему шнеку подаются на форсунку горелки. После попадания гранул на форсунку, происходит автоматический розжиг и поданные пеллеты сжигаются полностью.

По теплотворности сжигание 1 кг пеллет сравнимо с полулитром дизельного топлива и составляет 5 кВт/час. Если сравнивать с дровами, то за счет высокой плотности гранул их сгорание происходит намного эффективнее и продуктивнее, исключая возможность самовозгорания. Кроме этого, очистку золы можно производить намного реже, сократив этот процесс до одного раза в неделю. При использовании гранул в качестве топлива сокращается выброс углекислого газа в атмосферу, что ведет к уменьшению парникового эффекта.

Установка пеллетного котла требует соблюдения некоторых правил, благодаря которым удастся избежать возможных переделок в процессе его эксплуатации:

  • целесообразнее производить установку котла в отдельном помещении, например, подвале или пристройке;
  • напольное покрытие в котельной должно быть выполнено из керамической плитки или бетона;
  • в помещение, которое будет использоваться в качестве котельной, должно быть достаточно свободного места для возможности проведения ремонта и обслуживания котла;
  • помещение должно быть сухим, хорошо проветриваться, с постоянной температурой в переделах +100С.

Важным показателем для любого вида котельного оборудования служит его КПД. Для того чтобы более ясно представлять себе коэффициент полезного действия пеллетного котла, проведем его сравнение с другим оборудованием, используемым для отопления дома. Так КПД древесины находится в пределах 35%, природного газа — 87,1%, электрической энергии составляет 97%, а сжигаемых гранул в пределах от 86% до 93% в зависимости от модели котла на пеллетах.

Изготовить твердотопливный котёл поможет данный материал: https://teplo.guru/kotly/tverdotoplivnye/tverdotoplivnyi-kotel-svoimi-rukami.html

Отзывы о бытовых автоматических пеллетных котлах: преимущества и недостатки

Отзывы владельцев автоматических пеллетных котлов говорят о том, что такая техника имеет как сильные, так и слабые стороны, вернее сказать – нюансы:

Преимущества Недостатки
автономность – техника с GSM-модулем может оставаться без присмотра неделями стоимость – цена даже самых скромных вариантов составляет 100–120 тыс. руб.
универсальность – большинство моделей также работают на щепе, лузге и опилках энергозависимость – без доступа к сети для работы нужен резервный генератор
удобство – самоочистка и автоподача сводят к минимуму ручное обслуживание сервис – у многих иностранных фирм просто нет представительства в России
безопасность – корпус не нагревается, что особенно важно детям и животным расход гранул – часто реальные цифры отличаются от теоретических подсчётов
чистота – в помещении не остаётся следов эксплуатации, т. е. копоти, пыли и дыма цена на топливо – затраты на пеллеты превышают затраты на дрова или уголь

Справка. Неожиданное увеличение расхода пеллет зачастую связано с ненадлежащим качеством самого продукта: если в них есть посторонние примеси или их влажность составляет более 10–12 %, то для поддержания заданного режима возникает необходимость компенсировать потери теплоёмкости количеством.

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.

Котел на дровах и пеллетах

На случай сбоев в поставках пеллет, стоит продумать альтернативные варианты отопления. Существует твердотопливное оборудование, в которое можно загружать дрова или брикеты.

к содержанию ↑

Устройство

Агрегаты, которые можно некоторое время топить дровами или брикетами, не отличаются по конструкции от обычных. Отличается только форма и размеры топки.

к содержанию ↑

Принцип работы

Принцип работы почти такой же как и у базовой модели, но есть несколько отличий:

  1. Дрова или брикеты загружаются вручную, и их хватает на несколько часов; приходится часто загружать горючее в топку.
  2. Автоматизированная загрузка топлива в топку отсутствует.
  3. Сгорают дрова и брикеты не полностью.
  4. Золы и сажи образуется больше.

Принцип работы котла на пеллетах и дровах

Этот вариант отопления – временный, на крайний случай.

к содержанию ↑

Виды печей на пеллетах

Рынок оборудования для отопления предлагает несколько разновидностей пеллетных котлов, отличающихся:

  • производителями:
  • степенью автоматизации;
  • материалом теплообменника;
  • размером загрузочного бункера;
  • типом используемой горелки.

Змеевики агрегатов изготавливаются из стали и чугуна.

Печь-камин

Можно купить следующие разновидности пеллетных аппаратов:

  1. Котлы для отопления.
  2. Печи-камины.
  3. Автоматические агрегаты.
  4. Полуавтоматические.
  5. Механизированные.

Котлы – оборудование, выпускаемое в нескольких вариантах – одно- или двухконтурное. Второй вид устройства предназначен для отопления и снабжения дома горячей водой. Такие установки имеют мощность 13-15 кВт, а наибольший показатель может достигать 2 ГВт.

Печи-камины применяются для обогрева помещений, в которых смонтированы. Они компактные и привлекательные.

Автоматические пеллетные котлы обладают наибольшим уровнем автономности. От владельца требуется осенью запустить устройство и весной остановить. В период использования его работой управляет электроника. Она обеспечивает подачу топлива, розжиг, очистку змеевика и удаление отходов из зольника.

Полуавтоматические изделия гарантируют автономное функционирование устройства. От владельца требуется проведение чистки зольника и загрузка полива в бункер.

Механизированные установки компактны и просты в монтаже. В них необходимы регулярная чистка теплообменника и зольника. Емкости в котле небольших размеров.

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;

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

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.

Установка пеллетных котлов – некоторые особенности

Большинство пеллетных котлов изготавливается с применением котловой стали, доля чугунных котлов на пеллетах 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.

Пеллетный котел с бункером

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 сгорания пеллет 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.

Расчёт минимально необходимой мощности

Расчет мощности пеллетного котла

Самый простой способ расчёта искомой мощности котла (N) – по формуле:

N=S×W уд/10

  • , где S – отапливаемая площадь дома с учётом всех жилых и бытовых помещений;
  • W уд – мощность, необходимая для обогрева 10 м2 (в соответствии с климатом).

В средней полосе России среднеутеплённое помещение с потолками высотой 2,5–2,7 м и площадью 10 м2, можно полноценно отопить при мощности 1,1 кВт.

Таким образом, минимально необходимая мощность пеллетного котла для обогрева дома 10×15 м будет рассчитываться по формуле 150 м2×1,1 кВт/10=16,5 кВт.

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.

КПД – чем больше этот показатель, тем экономичнее отопительный процесс. У пеллетников КПД варьируется в пределах 85-95% и зависит как от качества гранул, так и от особенностей конструкции.

thumb_585.jpg

Алексанр Димитрев

Пятиходовый теплообменник обеспечивает высокий КПД котла – он позволяет получить максимальный теплосъем при прохождении газов через конвективную зону к дымоходу.

Специалист советует обратить внимание на материал, из которого сделан котел, и на тип теплообменника.

thumb_585.jpg

Александр Димитрев

Котлы, изготовленные из толстого металла (6 мм и 8 мм, в зависимости от мощности) – долговечнее. Толщина металла влияет на срок эксплуатации котла, это тоже важно – сколько лет проработает агрегат. Пластинчатый теплообменник имеет преимущества перед трубчатым – он удобнее в плане чистки.

Нормы и требования к установке

Установка котлов длительного горения с автоматической загрузкой пеллет проводится с учётом существующих правил противопожарной безопасности (ППБ):

  • размещение в отдельном помещении – котельной (подвале или пристройке);
  • покрытие пола в комнате с котлом исключительно из негорючего материала;
  • помещение без повышенной влажности, оснащённое системой вентиляции;
  • минимальное расстояние от котла до места хранения пеллет – не менее 1 м;
  • несгораемая перегородка между внешним топливохранилищем и котлом;
  • организация дымохода в соответствии со строительными нормами СП и СНиП.

Несмотря на то, что перед установкой пеллетного котла не нужно обращаться ни в какие контролирующие органы (для согласования и экспертизы), как показывает практика самостоятельно выполнить монтаж и подключение погодозависимой техники довольно сложно, поэтому эти дела лучше доверить профессионалам.

Популярные производители

Лучшими разработчиками пеллетных котлов являются фирмы:

  • чешская Opop Biopel;
  • польская Rostrze Pellets Fuzzy;
  • австрийская Wirbel Eko-CK Pellet Set;
  • латвийская Grandeg Bio;
  • российские “Светлобор”, “Общемаш” и “Теплодар-куппер”.

Котел OPOP

Приборы указанных производителей обладают надежностью и имеют высокие эксплуатационные качества.

Цена

Стоимость пеллетных котлов с автоматической подачей топлива:

Название модели Мощность, кВт Средняя цена, руб.
ZOTA Pellet-15 S 15 153 000
FACI 15 15 146 000
Куппер ОК-9 + APG 25 9 101 000
Biopellet P-15 15 171 000
СТАРТ-50-GR 50 242 000
ACV ECO Comfort 25 25 217 000
Kiturami KRP-20 А 30 236 000

Важна рациональная оценка

автоматический пеллетный котелВажно правильно выбрать котел

Все автоматические пеллетные котлы показывают хорошие результаты. Однако всегда стоит помнить, что чем ниже степень участия пользователя в их работе – тем выше цена инженерного решения. Она растет буквально в геометрической прогрессии. Поэтому автоматический бытовой пеллетный котел нужно выбирать рационально.

Недорогие установки  потребуют каждодневной чистки, дозагрузки и розжига в полуавтоматическом режиме, однако смогут работать на топливе любого качества со стабильным показателем эффективности. На противоположном конце шкалы находятся полностью автоматизированные системы. Они самостоятельно чистятся, загружаются, обслуживаются и управляются. Однако их стоимость очень высока.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...