Устройство пеллетных горелок сделай сам. Как сделать пеллетный котел
Время идет, вслед за ним двигаются вперед и технологии. Этот прогресс коснулся и отопительного оборудования, в частности, котлов, работающих на твердом топливе. Современные разработки постепенно будут выдавливать с рынка то твердотопливное оборудование, при котором загрузка топлива и управление работой котла выполняется вручную.
Предлагаю разобрать одного из лидеров российского рынка — пеллетный котел с автоматической подачей топлива от компании «Теплодар» с пеллетной горелкой АПГ-25. Рассмотрим принцип работы, устройство, технические характеристики, а также виды применяемого топлива, и на этой основе составим инструкцию по применению и свой субъективный отзыв о данном оборудовании.
Описание и принцип работы пеллетного котла с автоматической подачей топлива
Пеллетная горелка АПГ-25 для котла Купер служит для автоматической, дозированной подачи древесного топлива (пеллетов) из специального накопительного бункера в горелочное устройство. В зависимости от выставленного режима работы, будет подаваться именно то количество топлива, которое необходимо для поддержания заданной температуры воды в отопительной системе.
После загрузки пеллетов в бункер при помощи, встроенного в его основание, пульта управления включается шнековый питатель, расположенный с торца бункера. Благодаря вращению мотор-редуктора, шнек автоматически и дозировочно подает гранулированное топливо в горелочное устройство через гибкий пластиковый рукав.
Пеллетный котел Теплодар
Горелочное устройство устанавливается на месте растопочной дверцы котлов Куппер. Существует также возможность монтажа горелки и на других производителей, но после некоторых доработок.
Розжиг в горелке происходит с помощью встроенной кварцевой галогенной лампы, благодаря конструкции которой происходит быстрое разгорание топлива по всему объему жаровни. Эта лампа легко монтируется и демонтируется в том случае, если в этом есть необходимость.
Пеллетная горелка с автоматической подачей топлива «Теплодар» снабжена датчиками температуры теплоносителя, которые устанавливаются на патрубке обратки и подачи (вход и выход). Они контролируют температуру воды в системе, и передают информацию на пульт управления.
АПГ-25 также снабжена датчиком пламени, установленном в горелке, и датчиком температуры окружающего воздуха. Следует отметить, что он выполняет функцию обычного термометра, т.е. просто передает информацию на дисплей ПУ, и на работу котла не влияет.
Управление работой пеллетной горелки котла происходит благодаря пульту, установленного в основании загрузочного бункера. При помощи кнопок выставляется нужный режим работы, периодичность подачи топлива в горелку и температура, в зависимости от заданных настроек.
На его дисплей выводится не только информация о работе оборудования, но и о возможных ошибках и неисправностях, о которых сигнализируют специальные символьные индикаторы.
Устройство пеллетного котла
Устройство пеллетного котла Теплодар
Итак, автоматическая пеллетная горелка состоит из трех основных элементов:
— загрузочный бункер для хранения пеллетов
— шнековый питатель с пультом управления
— горелочное устройство
Давайте теперь разберем каждый элемент подробнее по схемам:
1 — бункер
2 — основание бункера
3 — опорная тумба
4 — штуцер подачи топлива в рукав
5 — защитная платформа
6 — стенки бункера
7 — крышка бункера
13 — шнек питания
17 — горелочное устройство
18 — плита для установки горелочного устройства
20 — загрузочный штуцер
29 — пульт управления
42 — кабельная лента
43 — температурный датчик обратки
44 — температурный датчик подачи
46 — пластиковый рукав
Бункер
Это металлический короб, покрашенный черной эмалью. Сверху имеет крышку, внизу он заужен, в его основании расположен шнековый питатель.
Шнековый питатель
Это устройство предназначено для автоматизированной дозировки определенного количества топлива из бункера в горелку. Основными его элементами являются: шнек — свернутый пруток в виде винта, и мотор, передающий вращение шнеку.
Шнек питания пеллетного котла
9 — мотор
10 — установочный фланец
11 — подшипник
12 — переходной вал
14 — гильза
15 — шнек
16 — установочный винт
47 — лыска
Горелка пеллетного котла с автоматической подачей топлива
Эта конструкция устанавливается на специальной плите на месте дверцы, и состоит из жаровни, лотка для загрузки топлива, свечи розжига и вентилятора.
Пеллетная горелка
18 — плита для установки устройства
19 — корпус горелки
20 — загрузочный штуцер
21 — лоток для загрузки топлива в горелку
22 — клапан
23 — датчик пламени
24 — жаровня горелки
25 — колосниковая решетка
26 — крышка жаровни
27 — свеча розжига топлива
28 — вентилятор
Технические характеристики пеллетного котла Теплодар
Пеллетный котел: технические характеристики
Топливо для пеллетного котла
Пеллетная горелка предназначена для работы на гранулированных древесных пеллетах диаметром 6-12 мм и длиной не более 0,5 см. От качества используемого топлива зависит расход пеллетов, вырабатываемая мощность котла, а также срок службы самой пеллетной горелки.
Наиболее распространены три вида пеллетов:
1. «Белые»
Это пеллеты светлого-серого цвета, особенностью которых является низкий показатель зольности, т.е. засорения горелки. Показатель теплоотдачи составляет 4,8 кВт*ч/кг.
2. «Серые» или индустриальные
Имеют темно-серый цвет из-за содержания в них частиц коры и пыли. Зольность чуть выше, чем у «белых», но зато показатель теплоотдачи точно такой же.
Соотношение времени подачи (Тп) и мощности вентилятора (W) для обеспечения оптимального горения
3. Агропеллеты
Эти пеллеты темного цвета производятся из отходов подсолнечника. Имеют невысокий показатель теплоотдачи 4,1 кВт*ч/кг и высокую степень зольности. При использовании такого вида пеллетов, необходимо выполнять прочистку жаровни ежедневно. Смотрим видео-обзор.
Сегодня мы с Вами подробно разобрали пеллетную горелку
для котла с автоматической подачей топлива. Рассмотрели устройство и принцип работы этого современного отопительного оборудования. Надеюсь, что теперь, благодаря разобранным показателям и техническим характеристикам, Вы сможете правильно подобрать пеллетную горелку для твердотопливного котла, или купить ее уже в сборе с котлом «Теплодар» серии Куппер. И в заключение, немного о стоимости: на 2017 год цена на АПГ-25 составляет 65000 рублей.
Во многих регионах проблема обогрева частых домов по-прежнему остается актуальной. Конечно же, на современном рынке представлен огромнейший ассортимент оборудования, использующего в качестве топлива самые разнообразные материалы, будь то газ, дрова, электричество или масло и т.д. Однако доступ к газовым магистралям и стабильным электросетям есть далеко не везде, поэтому твердотопливный обогрев во многих регионах остается наиболее предпочтительным.
Один из лучших вариантов твердотопливного отопительного агрегата – это пеллетный котел , который можно собрать своими руками.
Рассматриваемый агрегат является одной из модификаций обыкновенного твердотопливного котла, оптимизированной под работу с использованием специальных прессованных гранул в качестве топлива.
- Применяемые гранулы являются очень бюджетным топливом, уступающим по этому показателю разве что магистральному газу.
- Собрав пеллетный котел, вы сможете обеспечить экономичный и эффективный обогрев собственного дома.
- Помимо этого, пеллетные котлы являются одним из наиболее безопасных видов отопительного оборудования для частного использования.
Принцип работы пеллетного котла
Как отмечалось, в качестве топлива такие котлы используют пеллеты, то есть гранулы из прессованной древесной стружки, опилок и прочих подобных отходов.
Работа котла основывается на предельно простом принципе. Вы загружаете пеллеты в специальный бункер, оттуда они по шнеку поступают незначительными порциями к горелке, в которой и осуществляется сгорание гранул.
Под воздействием пламени происходит нагрев воды в специальном резервуаре, подключенном к отопительной системе.
В результате при минимальных затратах вы получаете надежный, экологически чистый и высокоэффективны й обогрев.
Преимущества котла
Среди многочисленных преимуществ пеллетных котлов следует отметить их долговечность. Агрегаты из стали без проблем служат до 15-20 лет без необходимости капитального ремонта. В случае же если сборка котла выполняется с применением чугуна, показатель долговечности возрастает вплоть до 50 лет.
При желании можно собрать как энергонезависиму ю модель пеллетного котла, не требующую подключения к электросети, так и полноценный автоматизированн ый агрегат. В этом плане ориентируйтесь на свои запросы и предпочтения.
Руководство по сборке котла
Пеллетные котлы имеют достаточно сложную конструкцию. Инструкция по их сборке тоже будет нелегкой и многоэтапной. Для большего удобства процесс сборки каждого основного агрегата рассмотрен отдельно. Купите или изготовьте необходимые элементы, а затем попросту соберите их в единую систему.
Этот элемент пеллетного котла настоятельно рекомендуется покупать уже в готовом виде. Именно на горелку вы потратите больше всего денег.
Самостоятельное изготовление горелки практически невозможно по той причине, что эта часть котла является не попросту емкостью для розжига загруженных гранул, а сложным контрольно-регул ирующим механизмом.
Пеллетные горелки оснащаются специальными датчиками и имеют несколько предустановленны х программ, позволяющих добиться максимально рационального расхода топлива и обеспечить наиболее эффективный обогрев дома.
Корпус и теплообменник
Со сборкой корпуса и изготовлением теплообменника вы сможете справиться самостоятельно. Корпус котла лучше всего делать горизонтальным – при таком размещении агрегата достигается максимальная эффективность обогрева.
Для изготовления корпуса рекомендуется использовать шамотный кирпич. Вы попросту собираете своего рода короб без верхней крышки и размещаете в нем теплообменник с подключенными трубами и прочими элементами. Кирпич рекомендуется использовать по той причине, что он аккумулирует тепло гораздо эффективнее чугуна, стальных листов и прочих популярных материалов.
Теплообменник пеллетного котла представляет собой систему труб, соединенных между собой и подключенных к трубам теплоснабжения частного дома.
Первый шаг. Соберите из труб квадратного сечения теплообменник прямоугольной формы. Для этого нарежьте трубы на куски нужной длины и сварите их в единую конструкцию.
Второй шаг. Сделайте в профиле, выполняющем функцию вертикальной стойки, отверстия для подсоединения круглых труб.
Третий шаг. Подготовьте в оставшихся фронтальных трубах отверстия для труб отвода и подключения воды. Горячая вода будет отводиться через верхнее отверстие, холодная – подаваться снизу.
Используйте металлические трубы длиной от 150 мм. Далее можно будет использовать полипропиленовые трубы. В местах подключения труб к котлу обязательно установите шаровые краны. Дополнительно можете установить фильтры, если в них есть необходимость.
Четвертый шаг. Приварите заднюю часть агрегата к его фронтальной части и сварите боковые трубы.
На этом же этапе выберите удобное место для подсоединения дымоходной трубы диаметром от 10 см. Внизу отопительного агрегата предусмотрите небольшую камеру для сбора золы. Также конструкция пеллетного котла обязательно включает себя топливник. О нем далее.
Топливник
В топливнике, как уже отмечалось, хранятся пеллеты и отсюда же они подаются в горелку.
Первый шаг. Подготовьте необходимые материалы и приспособления. Вам понадобится шнек диаметром 7,5 либо 10 см, электромотор и металлический кожух. Двигатель вы соедините с блоком управления пеллетной горелки.
Функцию металлического кожуха может выполнять любая емкость подходящего объема с достаточно толстыми стенками.
Второй шаг. Установите в выгрузочную горловину кожуха входящий патрубок вашего шнека. К другой части шнека подключите гофрированную пластиковую трубу для подачи гранулированного топлива на горелку.
Горелка подает сигнал на электродвигатель – он запускает шнек – камера сгорания пеллетного котла наполняется требуемым количеством гранул.
В завершение вам останется лишь собрать все перечисленные элементы в единую конструкцию. Сделайте это и переходите к установке котла.
Установка котла
На этом этапе вам предстоит позаботиться об обустройстве котельного помещения и дымоотводящей системы.
Пол и стены котельной должны быть сделаны из материала, не поддерживающего горение. Пол можете делать из бетона. При желании вымостите его керамическим кафелем.
Котел устанавливайте на строго ровную поверхность. Выберите такое место, чтобы расстояние от лицевой стороны агрегата до ближайшей стены составляло не менее 100 см. Расстояние же от остальных стенок подбирайте так, чтобы в дальнейшем вам было удобно проводить профилактические работы, обслуживание и ремонт оборудования.
Важно, чтобы температура воздуха в котельном помещении не падала ниже +8-+10 градусов.
Уделите отдельное внимание вопросам обустройства дымоотводящей системы. От правильности и качества исполнения дымохода напрямую зависит не только эффективность работы самодельного пеллетного котла, но и безопасность жильцов дома.
В большинстве случаев для эффективного отведения дыма достаточно трубы диаметром 10-11 см. Важно, чтобы диаметр трубы немного превышал диаметр отверстия для отведения дыма из отопительного агрегата. Чем мощнее котел, тем массивнее должна быть труба.
Длину дымохода подбирайте так, чтобы он возвышался над кровлей здания хотя бы на 50 см, лучше – больше.
Для изготовления дымохода используйте герметичную трубу. Важно, чтобы материал изготовления трубы не поддерживал горение и стойко переносил воздействие высоких температур.
Дымоход обязательно утепляется. Для защиты трубы от атмосферных осадков установите на нее защитный конус.
В нижней части дымовой трубы сделайте отверстие для удаления конденсата. Для большего удобства можете подключить к отверстию кран. Также подготовьте отверстие для чистки трубы от сажи.
Запуск и уход за котлом
Запуск
Запуск оборудования можно производить только после установки пеллетного котла и подсоединения к нему соответствующих труб отопительной системы. После того как упомянутые задачи будут выполнены, включите подачу холодной воды в систему обогрева.
Понаблюдайте за работой котла. При наличии любого рода нехарактерных признаков выключите оборудование и откажитесь от его использования до устранения неполадок.
Уход
Самодельные пеллетные котлы, равно как и любые другие отопительные агрегаты, нуждаются в соответствующем уходе.
Каждые 2-3 недели очищайте зольник от отходов. Каждые 2-4 недели прочищайте дымоотводящий канал. На это у вас не уйдет много времени, зато игнорирование такого простого обслуживания приведет к существенному уменьшению эффективности котла и сделает оборудование потенциально небезопасным.
При желании к пеллетному котлу можно подключить дополнительные средства автоматизации. Это сделает эксплуатацию оборудования более удобной – вы попросту сможете забыть о необходимости дозагрузки топлива и прочих сопутствующих мероприятиях на какое-то время.
Современные средства автоматизации позволяют даже налаживать удаленное управление отопительным агрегатом, что также очень удобно.
И это не единственные возможные дополнения. Как вам, к примеру, системы самоочистки для котлов? Обязательно изучите доступные модификации и при желании купите такие дополнения для своего котла.
Собрать же простой пеллетный котел можно своими руками, следуя полученной ранее инструкции.
Удачной работы!
Видео – Пеллетные котлы отопления
Видео — Принцип работы пеллетного котла
Разрабатывалось устройство поэтапно, разработка и на сегодня не завершена. Поэтому поэтапно пишу о своём опыте.
Петропелет.
Петропелет разрабатывался для установки на промышленный котёл "Купер" Новосибирского "ОООТеплодар".Горелка просто навешивается вместо нижней дверки котла на имеющеся на котле петли. Поэтому перейти с дров на пелеты занимает не более 3 минут.
Пеллеты не дрова, просто так на воздухе не горят. Для их горения необходим наддув, и условия наддува зависят от конкретного котла и других факторов. Поэтому Петропелет состоит из собственно жаровни, системы наддува и системы розжига.Также на горелке имеится датчик горения.
Наддув.
Для наддува я использовал вентиллятор от печки ВАЗ-2110 или т.п. Цена вопроса 850р. По производительности он явно с "перебором", поэтому питать его приходится от 2,5 до 5 вольт. При болших напряжениях он просто выдувает пеллеты из камеры сгорания. Конечно же со временем я планирую применить какой-нибудь вентиллятор меньшей производительности.
Сразу оговорю, что вентилляторы типа "крыльчатка" не годятся. Только системы "беличье колесо" или их ещё называют "центробежные" или "улитка".
Прошло время и я подобрал более подходящтй вентилятор. Купил на АлиЭксперте.
Розжиг.
Один итз вариантов розжига это розжиг ФЕНом. Желащим советую попробовать разжигать паяльным ФЕНом. При установке 450 град. пеллеты разжигаются за минуту.
Перепробовав много вариантов я пока остановился на так называемой "свеч от Запорожца". Это такой ТЭН, похожий на свечу зажигания, но внутри спираль.
При напряжении 4 вольта она потребляет ток 10 Ампер. Для этой свечи пришлось разработать инвертор.
Я думал, что эта свеча долго не проработает, но вот уже зима 2014/2015 и сегодня осень, без проблемм. На всякий случай держу запасную. Делов-то, в автомагазине 120р с доставкой в г. Александров.
Часть схкмы в жёлтом квадрате установлена в силовом щитке, таким образом во всех режимах кроме "Розжиг" горелка не находится под опасным напряжением.
Так реально выглядит инвертор свечи.
Подача пеллет.
Для подачи пеллет я смастерил временный фанерный бункер. Пеллеты подаются самодельным шнеком. Шнек подачи пеллет вращается мотор-редуктором стеклоподьёмника от какого-то ВАЗа.
Питается "подача" отдельным БП 14вольт 10 Ампер. От этого же БП питается и электроника на горелке. Размер порции и паузы между ними определяет ЦП.
Схема ключа мотора подачи ни каких особенностей не содержит.
В качестве шнека я использовал завалявшийся дроссель из медной шины от сварочника. Растянул его до размера шага в 40 мм. Всё это проработало, и пока работает в пластмассовой сантехнической трубе 50 мм. Одну зиму такой шнек поработал, а потом его мотор скрутил, медяшка. Пришлось использавать остаток от дросселя. Сейчас, поскольку конструкция превзошла все мои ожидания, заказал фирменный шнек. Как получу, сразу покажу.
Горелка.
Горелку разрабатывал "по взрослому". Три-Д модель, чертежи, развёртки. Изготавливал на ЧПУ лазерах и плазмах. Гибка по раскрою. По модели на рисунке понятен принцип её работы. Чтобы не вырезать отверстие под горелку в нижней дверке котла я просто изготовил другую дверку. Теперь при переходе с одного вида топлива на другое мне просто надо сменить дверку и поставить (удалить) колосник. Операция занимает не более 3 минут.
Предварительно вварить в основную дверку 2 шпильки длинной 20 мм из нержи в предусмотренные для этого отверстия. Затем сварить TIGом две дверки,основную и дополнительную проложив между ними минеральную или ещё какую вату. Гораздо лучше конечно же подойдёт какой-нибудь твёрдый утеплитель. Наварить петли по месту для навешивания горелки на котёл. В деталь Фланец так же ввариваются шпильки М6 для крепления детали "Пластина монтажная".
Отверстия на детали "Короб" предназначены для установки датчиков "Горение" и "Переполнение". Отверстия диаметром 0,5мм - это кернение для последующего приваривания бонок М3х6.
Камера сгорания изнутри обкладывается колосниками из жаропрочного чугуна. В качестве материала была преобретена панель для плиты без колец. Детали вырезаны на плазме ЧПУ. Но энтузиасты могут это зделать вручную "болгаркой".
Ч
Чугун вполне приемлемо режится и сверлится. Кобольтовыми свёрлами сверлится даже очень легко.
А вот и новая конструкция горелки. Всё перекомпановано под новую турбину.
Электроника горелки.
Как я уже писал, вся электроника питается от отдельного БП. Поэтому все цепи управления горелкой изолированы от сигналов ЦП оптронами. .
Исходник разводки подлежащий корректировке
Верхняя часть схемы - это датчик пламени. В качесве датчика использован фоторезистор (марку укажу позже).
Нихняя часть схемы - это управление турбиной наддува. Управление осуществляется двумя сигналами низкого уровня. Если на обоих входах единицы, то турбина выключена. При подаче низкого (по сравнению с +12 ЦП) уровня на вход "малый ход" на турбину подаётся полное напряжение питания через полевой транзистор. Этот режим используется при продувке остатков горения в горелке перед очередной загрузкой и розжигом.
При подаче низкого на оба входа на турбину подаётся напряжение около 4,5 вольта. Это самые низкие обороты турбины, используются во время розжига.
Ну и наконец, при низком уровне на "вкл/выкл" на турбину подаётся напряжение, которое можно регулировать потенциометром в пределе от 5 до 9 вольт, добиваясь "красивого" пламени горелки в рабочем режиме.
Управляющий контроллер горелки.
Контроллер Петропелета (ЦП) собран на процессоре Atmega-16. В качестве индикатора использован жидкокристаллический модуль MT-20S4M производства Российской компании МЭЛТ. Можно использовать любой другой аналогичный индикатор LCD но формат должен быть 20 символов 4 строки.
Подача пеллет, продолжение.
Подача пеллет осуществляется шнековым механизмом. Шнек я купил на фирме "ШНЕКИ.РУ" . Пришлось проехать 250 км, но оно того стоит. Шнек, спираль, изготовлена из углеродистой стали, фактически пружина. При внешнем диаметре 44,3 мм хорошо скользит в сантехнической канализационной трубе диаметром 50 мм. Продают куски не меньше 1 метра, фактически длинна куска 1,1 метра, т.е. с запасом.
С одной стороны шнек одевается на Вставку_П и фиксируется фиксируетсмя сваркой ТИГ в одной точке.
С другой стороны шнек не фиксируется и вращается свободно в сантехнической пластмассовой трубе,
оторая вставляется в металлическую бесшовную трубу 57х3,5.
Электроника подающего механизма.
Б
лок питания БП разработан тяжёловато, но зато отпадает необходимость делать защиты редуктора ещё более сложным и более дорогим механическим путём. БП "выдаёт" напряжение 15 Вольт при токе до 6 Ампер. При превышении тока БП уходит в токовый режим и напряжение плавно падает. Короткое без проблемм. Но короткого не наступит, т.к. при падении напряжения ниже 9 вольт на выводе pinB.4 процессора появится логический ноль. Процессор даст короткий "реверс" двигателю. После этого восстановит прямое вращение. И так 5 раз. Если после пяти попыток редуктор не разблокируется, то БП подаст звуковой сигнал. Для звука используется динамик с генератором. Процессор 2313 осуществляет ШИМ модуляцию для плавного пуска двигателя и реверс. Рабочий ток двигателя нарастает до максимума примерно 0,5 секунды.
Для отладки механизма, да и просто для разных ситуаций включить подачу можно предусмотренной для этого кнопкой.
Неповторимый запах натурального дерева, чистое и оформленное помещение в современном стиле – именно так может выглядеть котельная в доме, если правильно подойти к выбору оборудования. Новаторским теплогенерирующим оборудованием, которое позволит создать описанные условия в помещении, является пеллетный котёл или автоматическая пеллетная горелка, работающие на специальных топливных гранулах, которые созданы из отходов агропромышленного или деревообрабатывающего производства.
Если ещё несколько лет назад пеллетные установки использовались только в 20% домов в Европе, то на данный момент цифра возросла до 70%. Использование котлов и горелок, работающих на гранулах, - наиболее выгодный вариант для отопления жилого помещения с экологической и экономической точки зрения. Сегодня мы поговорим о принципах работы оборудования, о его достоинствах и недостатках, а также рассмотрим схему изготовления пеллетной горелки своими руками.
О пеллетной горелке
Пеллетная горелка – специальное обогревательное устройство, которое выделяет тепло за счёт сжигания пеллет или топливных гранул в котле. В некоторых случаях в подобных горелках используется ненужное сухое зерно.
Существуют ручные и автоматические горелки, в автоматических горелках топливо подаётся в бункер для сжигания с помощью специального шнека, а весь процесс контролируется датчиками, за счёт чего устройство нуждается в минимальном контроле со стороны пользователя. Пеллетные горелки нашли своё применение не только в быту, но и в промышленности. Они используются для отопления помещений, для подогрева воды и для удовлетворения ряда других нужд.
Пеллеты, или топливные гранулы, - специальное твёрдое топливо, которое получается из отходов древесины или сельскохозяйственного производства путём прессования и гранулирования под воздействием высоких температур.
Пеллеты представляют собой экологически чистый вид топлива, так как при их сжигании в атмосферу выбрасывается столько же углекислого газа, сколько образовывается при естественном разложении древесины
В странах, в которых сельское хозяйство и деревообрабатывающая промышленность занимают лидирующие позиции, себестоимость пеллетного топлива оказывается гораздо ниже, чем каменного угля. Исключения составляют только те регионы, в непосредственной близости от которых расположены угледобывающие предприятия.
При сжигании пеллет не выделяются опасные испарения, как это происходит при сжигании жидкого топлива.
Принцип работы
Все пеллетные установки, которые можно приобрести в магазине, оборудованы дополнительными узлами:
- Шнек – осуществляет подачу топлива от бункера в камеру для сжигания;
- Контроллеры для автоматизации процесса работы;
- Бункер – место, в котором топливо располагается до подачи в камеру сжигания;
- Лямбда-зонд – специальный датчик, который следит за содержанием кислорода в дымовых камерах и самостоятельно контролирует процесс горения топлива в зависимости от условий.
Пеллетную горелку обязательно защищают пластиковой гофрированной трубой. Она выступает в качестве предохранителя при возникновении обратной тяги. Если огонь начинает двигаться в сторону бункера, труба перегорает, предотвращая распространение пламени.
Дополнительно используется вентилятор, который усиливает горение пеллет путём нагнетания воздуха, а также термоэлектрический нагреватель, позволяющий разжигать топливо без вмешательства человека.
В автоматизированных устройствах пеллеты в камеру для сжигания подаются в автоматическом режиме, от человека требуется только следить за количеством топлива в бункере. Необходимость подачи топлива в камеру для сжигания определяется с помощью термодатчиков (могут следить за температурой воздуха в помещении, за температурой воды, либо любыми другими окружающими показателями в зависимости от режима работы оборудования).
Нужная температура теплового носителя устанавливается пользователем, все дальнейшие повышения и понижения контролируются с помощью автоматизированного оборудования. Как только температура доходит до установленного уровня, горелка начинает работать в режиме ожидания (пеллеты не тухнут, они начинают тлеть). Если температура, напротив, понизилась, контролер активирует встроенный вентилятор. Под действием воздуха пеллеты разгораются, горелка переходит в рабочий режим. Если за время простоя пеллеты по какой-либо причине погасли, активируется ТЭН, который осуществляет повторный розжиг.
Устройство
Любая горелка преследует одну цель – создание мощного пламени для нагрева воздуха или водной рубашки котла. При этом саму мощность горения можно регулировать самостоятельно.
Пеллетная горелка преследует аналогичные цели. Устройство представляет собой аэродинамическую трубу, в которую подаётся твёрдое топливо и нагнетается воздух для горения. Подача топлива в трубу осуществляется с помощью специального конвейера шнекового типа. Само топливо перед горением находится в загрузочном бункере. Бункер может иметь различный объём, при этом именно от объёма зависит, как долго горелка может гореть самостоятельно без вмешательства человека (подсыпка топлива).
Устройство пеллетной горелки: 1 - Пеллет поступает в горелку под действием силы тяжести; 2 - Воздух поступает в горелку за счёт разряжения, создаваемого тягой дымовой трубы; 3 - Горение пеллета происходит в камере горения, которая называется «корзинка»; 4 - За счёт высокой температуры, в корзинке происходит термическое разложение древесины, которое формирует поток горючих газов; 5 - Под корзиной проходит поток вторичного воздуха; 6 - В сопле горелки поток горючих газов и вторичного воздуха смешивается, формируя факел; 7 - Твёрдые продукты горения потоком вторичного воздуха выбрасываются из горелки в зольник котла или печи; 8 - Вентиляция канала подачи не позволяет горячим газам диффундировать вверх по каналу и разрушать пеллет, обеспечивая стабильную подачу гранул.
Воздух в зону сжигания подаётся принудительным путём за счёт нагнетания посредством вентилятора.
Камера для сжигания топлива в горелке может иметь круглый либо прямоугольный тип. Круглые горелки наиболее распространены за счёт простоты изготовления. Снаружи к камере сжигания прикреплён патрубок трубы, через который с конвейера подаётся топливо.
В конструкции также предусмотрен зольник, в котором накапливаются отходы горения. В процессе горения пеллет образуется немного золы, потому очищать зольник нужно не чаще, чем раз в неделю при активном использовании горелки.
Виды
Выделяют несколько видов пеллетных горелок, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки.
Факельного типа
Изначально устройство использовалось для получения тепла посредством сжигания зерна, в дальнейшем оно было переоборудовано для сжигания твёрдого прессованного топлива.
Вид сбоку на горелку факельного типа
- Небольшие габаритные размеры;
- Можно использовать совместно с котлами, у которых топочная камера имеет небольшие размеры;
- Упрощённая эксплуатация;
- Повышенная надёжность;
- Можно сжигать пеллеты низкого качества.
- Небольшая мощность по сравнению с другими горелками;
- Пламя направлено горизонтально, из-за чего оно нагревает котёл локально.
Объёмного типа
В отличие от предыдущей модели, обладают повышенной мощностью и высоким коэффициентом полезного действия. К недостаткам устройства относят усложнённую конструкцию, большие габаритные размеры, зависимость от качества используемых пеллет.
Общий вид горелки объёмного горения
Каминные
Горение пеллет в каминной горелке
Подобные конструкции преимущественно используются в бытовых условиях, устанавливаются в каминах и котлах. Принцип работы устройства следующий: пеллеты падают в специальную чашу, где происходит их сгорание под действием подаваемого снизу воздуха.
К недостаткам модели относят размеры устройства и необходимость проведения точечной настройки для правильного горения.
Достоинства и недостатки
Оборудование обладает рядом преимуществ:
- Пеллеты являются безопасным топливом по сравнению с газом и электричеством;
- Позволяет значительно снизить затраты на отопление помещения по сравнению с использованием электрических котлов. При этом пеллетные установки более затратные, чем газовое оборудование, однако не стоит забывать, что провести газ и приобрести газовые баллоны можно не всегда;
- Самодельные установки гарантируют высокий КПД – 95%. Некоторые магазинные установки имеют более 97%;
- Применяются не только для обогрева помещения, но и для получения горячей воды;
- Нет правил для транспортировки и хранения топлива. Находясь вблизи человека, пеллеты не вызывают аллергических реакций, и нет токсичных испарений при горении;
- Топливо доступно для приобретения. Владельцы оборудования жаловались на недостаток топлива и необходимость подготовки запаса пеллет с зимы при появлении устройств, теперь нет необходимости хранить большой объём гранул дома, купить при необходимости их можно повсеместно;
- Цена на пеллеты в среднем находится на одном уровне, в отличие от газа и электричества, тарифы на которые периодически испытывают сезонные колебания;
- Монтаж устройства не требует особых навыков, и не нужно согласовывать установку в уполномоченных органах;
- После сгорания пеллет образовывается естественная минеральная зола, которая не требует соблюдения особых правил при утилизации.
Вместе с достоинствами и подобного оборудования выделяют и ряд недостатков:
- Высокая стоимость готового магазинного оборудования. Несмотря на популяризацию устройств в последние годы и некоторое снижение цен, пеллетные котлы до сих пор стоят дороже, чем аналогичное по мощности газовое или электрическое оборудование;
- Оборудование нуждается в постоянном уходе (особенно устаревшие модели). Пользователю придётся раз в неделю прочищать от скопившейся золы зольник и тепловой обменник. В современных моделях очистка предусмотрена на автоматическом уровне;
- При отсутствии автоматической подачи топлива пользователю приходится загружать пеллеты в бункер в ручном режиме;
- Необходимо обеспечить условия минимальной влажности в помещениях, в которых будут храниться пеллеты в ожидании использования;
- Импортное оборудование практически на рассчитано на условия суровой отечественной зимы, в результате чего часто возникают поломки и неисправности;
- В отдалённых районах топливо на зиму до сих пор приходится запасать из-за нестабильности поставок.
Изготовление пеллетной горелки
Пеллетные установки часто игнорируются покупателями из-за их дороговизны по сравнению с газовым и электрическим оборудованием, при этом проблема решается путём изготовления устройства в домашних условиях.
Общая схема для самостоятельного изготовления пеллетной горелки
Камеру сгорания можно обустроить из трубы квадратного или круглого сечения. Отдавать предпочтение лучше жароустойчивой стали, способной противостоять повышенным температурам, толщина стенок должна быть не меньше 4 мм.
Крепление самодельной установки к котлу производится фланцевой пластиной, изготовленной из жаропрочной стали толщиной от 3 мм.
Контейнер для подачи топлива в камеру сгорания можно приобрести либо изготовить своими руками. Самый оптимальный вариант – сразу делать установку, в которой топливо будет подаваться автоматически. Для этого в приобретённую трубу нужного диаметра помещаем шнек. Вращение устройства будет производиться за счёт подшипника, редуктора и двигателя, работающего на низких оборотах.
Дополнительно в магазине приобретается вентилятор, который будет нагнетать воздух. Вентилятор закрепляется на пластине, которая изготавливается в зависимости от размеров и конструкции дверцы используемого в вашем доме котла.
Важно также побеспокоиться о регулировке количества поступающего топлива и объёма нагнетаемого вентилятором воздуха, иначе самодельное устройство будет работать нестабильно. В домашних устройствах регулировка силы подачи воздуха и количества пеллетов производится в ручном режиме. Данный способ неудобен из-за того, что требует постоянного присмотра за горелкой.
Для автоматизации приобретается электрический элемент накаливания и фотодатчик. Первое устройство производит розжиг пламени в случае, если пеллеты погасли, также регулирует включение устройства. Фотодатчик следит за появлением пламени: если пламя стабильное, датчик передаёт сигнал на элемент накаливания для прекращения розжига.
Для автоматизации системы также приобретается датчик заполнения. Он будет оповещать электронную начинку устройства о степени заполнения камеры сгорания пеллетами.
Пеллетные горелки – современное оборудование для котлов, которое позволяет повысить экологичность процесса и снизить затраты на топливо. При этом само оборудование в магазине имеет высокую стоимость. Для базовых бытовых нужд лучше отдавать предпочтение самодельным устройствам, работу которых при необходимости можно автоматизировать.
Свернуть
Современные устройства для нагревания воды и отопления работают на различных видах топлива. Современные твердотоплевные варианты отличаются высоким КПД и экономичностью. Практичная пеллетная печь своими руками создается по чертежам, которые могут быть разработаны в сотрудничестве с профессионалами или созданы на заказ. Схема сборки поможет избежать ошибок во время проведения основных работ.
Есть ли смысл делать?
Часто перед человеком, желающим установить в своем доме подобный агрегат, возникает вопрос, нужно ли собирать печь на пеллетах своими руками или лучше всего приобрести уже готовый вариант. Нужно помнить, что в первом случае человек сможет создать агрегат, который будет по всем параметрам подходить под существующие условия, а во втором – придется использовать уже готовую к работе конструкцию, но не учитывающую индивидуальных особенностей помещения. Если же сомнения вызваны видом используемого топлива, то здесь требуется знать, что пеллет – это вид переработанных отходов древесного и сельхозпроизводства, что делает топливо эффективным в плане выработки тепла, но экономичным по стоимости. Подобная самодельная печь является экологически безопасной, так как:
- не загрязняет воздух;
- не содержит в испарениях вредных компонентов;
- не требуют специальных заготовок топлива, что исключает рубку деревьев.
Важно помнить: пеллеты необходимо хранить в особых условиях, так как они очень легко загораются, что может стать причиной пожара в помещении.
Взвесив все «за» и «против» человек сможет понять, есть ли ему смысл делать такой котел своими руками или приобретать уже готовый к эксплуатации.
Принцип работы и особенности конструкции
Основной принцип работы агрегата – сочетание шнековой технологии и запального механизма, гарантирующего быстрое воспламенение. Схема пеллетного котла включает в себя эти особенности и предполагает, что процесс сжигания гранулированного топлива сопровождается принудительным поступлением воздуха, именно поэтому в ней присутствует вентилятор. Принцип работы предполагает, что автоматика розжига срабатывает только после того как топливо хорошо разгорится. Непосредственно в процессе горения брикетов образуются горячие дымовые газы. Выходя из топки, они попадают в теплообменник, где передают 95% выделившегося тепла.
Общая схема
Дальнейшая работа проходит так:
- продукты горения поступают в зольник;
- автоматическая подача воздуха позволяет поддерживать оптимальные параметры котла по выработке тепла (участие человека в этом процессе не предусмотрено).
Настройка и последующее за ней управление может производиться, если возникнет такая необходимость, с помощью вмонтированного пульта ДУ. Возможность установки максимальных для данного помещения и минимальных температурных значений позволяет обеспечить стабильную поддержку оптимальной для него температуры.
Особенности работы печи – при достижении максимальной температуры для агрегата дальнейшая подача топлива автоматически прекращается. Новое поступление становится возможным только после того, как температура упадет до минимальных показателей. Также к особенностям конструкции следует отнести:
- камера сгорания небольшая;
- до 72% теплосъема проходит в конструкции;
- средняя температура удаляемых в процессе воздействия пламени газов, составляет 150 0 ;
- горелки объемного типа за счет чего достигается высокий показатель КПД (до 96%);
- некоторые агрегаты могут быть оснащены контуром горячего водоснабжения (дополнительное отопление в доме).
Выделяют 3 основных типа оборудования:
- пеллетные котлы, предназначенные для гранулированного топлива, произведенного из древесины;
- комбинированные печи/котлы, способные короткое время работать на дровах или угле;
- Универсальные по использованному топливу пеллетные котлы (горелки) – для них подойдет любой вид твердого топлива.
Стоимость каждого типа отличается, так выше будет по цене универсальный вариант, так как схема и конструкция сложнее, так как она учитывает каждый используемый печью вид топлива.
Преимущества и недостатки
Качественно составленная схема современного котла на прессованных древесных отходах, должна учитывать все существующие у печей этого типа достоинства и недостатки. Преимущества, которые предлагает печь в процессе использования:
- Экономичность (для отопления не нужно использовать дров или угля).
- Высокое КПД (выше только у газовых котлов и печей).
- Качественное оборудование (даже самодельная печь должна быть собрана из хороших материалов).
- Отопление на пеллетах отличается высокой теплотворностью.
- Стоимость топлива ниже аналогов.
- Долговечность и надежность работы.
- Полная безопасность эксплуатации печи.
- Автоматизация процесса подачи топлива.
- Нет необходимости в постоянном контроле со стороны человека (печь автоматизирует процесс подачи пеллет, поддержание температуры).
Дополнительное преимущество печей – отсутствие любых неприятных запахов и характерного при горении черного дыма, что повышает экологичность конструкции.
Чертежи, если печь самодельная, должны учитывать и существующие недостатки:
- Высокая стоимость импортных комплектующих, используемых для самостоятельного сбора печи.
- Сложности с закупкой гранул, так как этот вид топливных элементов недостаточно хорошо развит в нашей стране.
- Необходимость использования электричества для работы и корректных показателей приборов автоматики.
Важно учитывать! Отключение на 7-10 часов допустимо и не потребует новой настройки. Перенастройка системы потребуется, когда электричество отсутствует более 10 часов. Рекомендуется обеспечить печь самостоятельным источником электричества – установить генератор, который будет подключен к котлу.
Руководство по сборке
Пеллетная печь, собранная своими руками – агрегат, состоящий из горелки, корпуса с теплообменником, топливника, бункера и шнекового механизма (он используется для подачи в котел прессованного топлива).
Горелка
Используемая в печах горелка, может иметь различную конструкцию, чертежи составляются для них отдельно, так как технические характеристики и принцип работы будут также различаться. Объемная горелка устанавливается во время самостоятельной сборки непосредственно в топку нагревательного устройства. Основные материалы горелки – сталь и чугун.
Конструкция пеллетной горелки
Необходимо помнить, что самодельная пеллетная горелка для котла не будет отвечать требованиям безопасности без предварительного контроля со стороны специалиста, так как обычный человек может не знать всех тонкостей работы. Установить горелку нужно в строгом соответствие с нормативами.
Также, горелка для пеллетного котла, собираемого своими руками, может быть дополнена системой поджига. Он бывает ручным и автоматическим. Если выбрана автоматика, то потребуется дополнительно установить электрический вентилятор. Факельная горелка отличается от прочих вариантов небольшой мощностью и имеет удобные для использования в домашних условиях компактные размеры.
Ретортная горелка имеет вид чаши. Ее наполнение производится снизу. Вентилятор подает в зону горения воздух, попадает он в горелку через специальные небольшие отверстия.
Способы подачи топлива в горелку
Покупка
Горелка, собранная в условиях производства, потребует серьезных вложений. Средняя стоимость готовой составляет порядка 75000 рублей. На стоимость влияет:
- Производитель.
- Применяемые материалы.
- Размеры.
- Тип поджига.
В целях экономии предлагается создать горелку своими руками по имеющимся схемам и чертежам.
Изготовление своими руками
Самодельный пеллетный котел, чертежи которого выбраны для работы, должен соответствовать типу горелки. Ее также можно изготовить своими руками. Горелка, работающая в агрегате, является пожаробезопасной. Срок работы при правильной сборке составляет не менее 10-15 лет (производственные варианты способны работать до 20 лет). Все инструменты и комплектующие, которые требует горелка, можно приобрести в обычном магазине.
Схема пеллетной горелки
Параметры следует высчитывать с помощью специалиста или специального калькулятора. Видео по монтажным работам, связанным с горелкой:
Корпус и теплообменник
Теплообменник создается из труб. У них должно быть квадратное сечение. Нужно сделать отверстия, чтобы в дальнейшем подвести круглые трубы. Материалом служит листовая сталь, толщина составляет 4-6 мм. В передней и задней стенках должны располагаться технические дверцы (потребуются для тех. обслуживания агрегата). Инструменты – сварочный аппарат и дрель.
Теплообменник, согласно имеющимся схемам, располагается внутри корпуса котла.
Пример конструкции
Топливник
В качестве топливника можно использовать купленный или самостоятельно сделанный элемент. Эта часть котла обеспечивает приток топлива, необходимого для поддержания оптимальных температурных показателей. Рекомендуется, чтобы он был средних размеров для заправки печи сразу на 2-3 дня.
Материал для самостоятельного изготовления – сталь жаропрочная, толщина материала – от 5 мм. Идеальный вариант — углеродистая сталь (марка СТ20). Для изготовления дверок и жаровых труб используют также сталь, но толщиной от 6 мм. Для колосниковой решетки потребуется сталь, толщина которой будет уже от 1 см. Инструменты – сварка, дрель.
Бункер и шнековый механизм
Для самостоятельного изготовления понадобится:
- шнек диаметром 75 мм, либо 100 мм,
- металлический кожух
- простой электродвигатель, который подключается к блоку управления горелки.
Бункер лучше всего изготавливать из стали.
Видео-инструкция:
Установка котла
Схема, по которой собирается печь, должна быть точной, чтобы обеспечить надежность работы. Не менее важным является этап . Для этого потребуется произвести следующие действия:
- Обустроить отдельное помещение – котельную.
- Создать дымоход.
Каждый из этапов предполагает ответственный подход, спешить здесь нельзя.
Обустройство котельной
Помещение необходимо обложить материалами, которые легко отмыть, так как от древесных топливных частиц будет много пыли и мусора. Оптимальный размер помещения – 2,4Х2. Необходимо оборудовать место для хранения топлива (потребуются поддоны, способные выдержать большую нагрузку). Потребуется наличие хорошей системы вентиляции.
Основные требования:
- Котельную можно обустроить только на 0-1 этажах (цоколь, подвал, первый жилой этаж).
- Необходима вентиляция (приточно – вытяжная).
- Высота потолков – 2,2 м.
- Стены покрыть звукоизоляцией (показатели после этого должны равняться 34дБ).
- Пол защищается гидроизоляцией.
- Стены и пол должны быть защищены негорючими материалами.
Печь устанавливается в помещении на расстоянии от 2 см (если она из негорючих материалов, от 3 см – если она оштукатурена). Если же стены ничем не защищены, расположение котла должно происходить на расстоянии от 10 см от стен. Допускается, чтобы стены нагревались не более чем до 120 градусов. Ширина дверного проема (оптимальная) – от 1 м. Хранение топлива лучше производить в изолированном от печи помещении или соседнем здании (в этом случае его удаление от дома должно быть на расстоянии от 6 м)
Устройство дымохода
Оптимальный вариант дымохода для печи на прессованных древесных отходах- «сэндвич». Он представляет собой двухслойный модульный элемент, созданный из нержавеющей стали. Толщина – от 3-4 мм. В середине должна располагаться каменная вата. Такой дымоход является наиболее безопасным и легким для самостоятельного изготовления. Процесс монтажа простой и не требует специальных знаний. Температура, которую он должен выдерживать – 600 0 . Высота – от 5 м. Должны быть соблюдены следующие параметры:
- Толщина внутренней стенки – не менее 1 мм.
- Сталь должна быть устойчива к коррозии.
- Стенки должны быть двойными и иметь внутреннюю изоляцию.
Толщина каменной ваты 3-5 см. Места стыка должны быть зафиксированы металлической сеткой.
Запуск и уход за котлом
Перед первым запуском конструкции потребуется пригласить специалиста, чтобы он проверил все элементы на соответствие требованиям безопасности. Самостоятельно проводить включение не рекомендуется.
Запуск осуществляется только после проверки агрегата на соответствие выбранной схеме. Должна быть проверена герметичность дымохода, бункера и самого котла. Перед стартом нужно удостовериться в том, что система отопления заполнена, а давление в ней соответствует параметрам, подходящим для работы. Все приборы и автоматика должны быть исправными.
Уход за агрегатом не сложный. По мере выгорания требуется подкладывать топливо, чистить печь от золы, а также контролировать работоспособность элементов автоматики. Отдельно потребуется проверять, как работает горелка и система поджига.
Вывод
Пеллетная печь – современный и экологически чистый источник тепла в помещении. Работа ретортной горелки или любой другой долговечна, что не потребует затрат на ее ремонт. Котел можно сделать своими руками, что сэкономит финансовые средства.
←Предыдущая статья Следующая статья →