Пеллетный котел своими руками чертежи и принцип работы

Обновлено: 02.05.2024

Узнайте, как сделать пеллетный котел своими руками. Подробная инструкция по сборке и установке оборудования. Фото + видео.

Содержание

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.

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.

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.

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.

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 1500;
• 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:

1. пеллетные котлы, предназначенные для гранулированного топлива, произведенного из древесины;
2. комбинированные печи/котлы, способные короткое время работать на дровах или угле;
3. 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.

Технология производства

Для любого хозяина идея превратить отходы в топливо, или даже на этом заработать денег, является привлекательной. В принципе, сделать пеллеты своими руками реально, но ожидать от них промышленного качества не стоит. Заставить на работать импортный пеллетный котел на самодельных гранулах вряд ли получится, но самодельный или твердотопливный агрегат отлично с ними справляется.

Оборудование, которое необходимо для производства пеллет из опилок или щепы

Технология производства древесных пеллет состоит из нескольких последовательных этапов:

Как видите, процесс многоступенчатый, требует довольно большого количества оборудования. Тем не менее, при наличии дешевого или бесплатного сырья производить пеллеты своими руками выгодно.

Особенности производства пеллет из соломы

Сделать пеллеты из соломы проще. Она изначально идет сухой, потому этап сушки отсутствует. Если же есть мокрая солома, ее сушат в естественных условиях на солнце, а затем измельчают и подмешивают к сухой, добиваясь тем самым требуемой влажности исходного сырья перед прессованием.

Легче происходит и измельчение. Для этого требуется соломорезка, которая сразу нарезает сырье на фрагменты требуемой длины. Так что измельчение тоже проходит за один раз. После доведения массы до требуемой влажности, ее продавливают через пресс. И тут все проще: так как сырье более мягкое, усилий требуется меньше. Менее мощное оборудование — меньшие затраты. При этом производительность линии может быть высокой.

Как видите, оборудования для производства пеллет из соломы требуется меньше, да и затрат времени и энергии тоже меньше.

Пеллетная горелка с принудительным забором

Данной устройство является одним из лучших, если говорить о пожаробезопасности в доме. Представитель – пеллетная горелка Теплодар. Минусом является высокая стоимость горелок, достигающая 3000$. Горелка имеет несколько механизмов, обеспечивающих подачу пеллет внутрь. Один механизм задействует шнек, а другой – пневматическую систему. Безопасность изделия в том, канал проходит снизу (по нему перемещаются пеллеты). Пламя будет двигаться в обратном направлении, поэтому в бункер он не проберется.

Обратите внимание! Топливо подается порционно и не остается в канале, по которому двигаются. Еще одно преимущество в том, что конструкции с пневматической системой оборудуются большими бункерами

Их можно загружать 1 раз в месяц

Еще одно преимущество в том, что конструкции с пневматической системой оборудуются большими бункерами. Их можно загружать 1 раз в месяц.

Что касается шнековых подающих механизмов, то они имеют два основных узла. Первый – шнек. Он забирает пеллеты из бункера, высыпая их в другой механизм. Другой шнек поднимает их прямо в горелку. Даже так возгорание возможно, так как топливо остается по всей длине шнека. Для защиты инженерами создается еще один узел, подходящий из материала к горелке. Он плавится и самозатухает. Это своего рода предохранитель, отсекающий огонь.

Недостатком подобных механизмов является то, что они зависимы от электричества. Без него подача пеллет прекращается, а что еще хуже, отопительная система может пострадать. Подавать питание нужно на два электродвигателя. В случае когда электроэнергия стабильна и не пропадает, то можно докупить надув воздуха. С ним сгорание пеллет будет лучше, как и КПД.

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.

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

Корпус рекомендуется сделать из шамотного кирпича (устойчив к высоким температурам, перегреву и перепаду температурных значений). Также подходит для этого элемента чугун.

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.

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:

1. шнек диаметром 75 мм , либо 100 мм,
2. металлический кожух
3. простой электродвигатель, который подключается к блоку управления горелки.

Бункер лучше всего изготавливать из стали.

Установка котла

Схема, по которой собирается печь, должна быть точной, чтобы обеспечить надежность работы. Не менее важным является этап установки пеллетного котла. 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.

• 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 – 6000. 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.

Рекомендуемая схема установки дымохода

Установка

Методика установки самодельного пеллетного котла практически не отличается от монтажа других видов твердотопливного оборудования. Главная задача в данном случае – грамотно разместить сам котел и подающий топливный шнек. Между отдельными модулями должно быть соблюдено расстояние в 70 см, а перед самим котлом нужно оставить 2 метра свободного пространства. Подача теплоносителя в отопительный котел в момент его поджига может привести к выпадению конденсата с золой и сажей. Его очень сложно удалять. Поэтому в процессе установки котла выполняется его обвязка с водяным контуром, в котором встроен смесительный узел.

Как правило, используется трехходовой клапан, который подает теплоноситель внутрь водяной рубашки только после прогрева до соответствующей температуры. При этом циркуляционный насос принуждает воду циркулировать по малому кругу. Как только она нагревается, трехходовой клапан постепенно подмешивает ее в теплоноситель отопительного контура, пока полностью не перекроет малый круг.

Обратите внимание, что необходимо обеспечить безопасность системы. Она предполагает наличие датчика давления и предохранительного клапана, установленного на выходном патрубке. Эти меры являются обязательными, чтобы печь можно было использовать не опасаясь.

В завершение отметим, что эффективность пеллетных печей промышленного производства намного выше. Однако самодельные устройства намного дешевле, да и надежнее в эксплуатации.

Установка котла

После того как все узлы соединены в единое целое, начинается монтаж котла. Для этого предусматривается специальное помещение.

Располагается печь на полу, сделанном из негорючего материала. Это может быть бетон или керамическая плитка. Поверхность выравнивается по уровню. Расстояние до ближайшей стены выдерживается не менее 100 см. Это необходимо еще и для того, чтобы была возможность проводить ремонт.

Так выглядит пеллетная горелка снаружи.

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.

Как правильно загружать топливо

Топка и дымоход

На рисунке показана пустая топка. Как работает печь и как ей пользоваться?

В отличие от, к примеру, «бубафони», труба поддувала вставляется сразу в топку штырями вниз. Они должны упираться в днище, при этом поддувало располагается по центру.

• Начинается загрузка топлива.
• Топливо загружается до уровня дымохода.
• Опилки необходимо утрамбовывать.
• Чем лучше утрамбованы опилки, тем эффективнее работает печь, и это значительно сказывается на продолжительности работы.
• При этом по мере трамбовки и загрузки топлива поддувало необходимо слегка раскачивать в стороны, чтобы образовался небольшой зазор между поддувалом и утрамбованным топливом.
• В противном случае процесс разжигания значительно затянется.

Запуск и уход за котлом

Сравнение затрат на отопление

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.

Понаблюдайте за работой котла

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.

Котел с бункером для пеллет

Собрать же простой пеллетный котел можно своими руками, следуя полученной ранее инструкции.

Преимущества котла

Пеллетные котлы Faci

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 энергонезависимую модель пеллетного котла, не требующую подключения к электросети, так и полноценный автоматизированный агрегат. В этом плане ориентируйтесь на свои запросы и предпочтения.

Положительные особенности

Описываемое оборудование имеет автоматическую систему зажигания, а также является пожаробезопасным. Потребитель будет иметь возможность снизить расходы за счет незначительной стоимости пеллет. Помимо прочего, на обслуживание не потребуется тратить дополнительных средств. Вы можете рассчитывать на высокий коэффициент полезного действия, а период эксплуатации подобного оборудования составляет 20 лет, что будет зависеть от правильности изготовления и эксплуатационных особенностей. Устройство не зависит от центральных источников отопления и тарифов на такие услуги.

Схемы обвязки

Схема обвязки зависит от принципа движения теплоносителя по трубам. В системах применяется естественная или принудительная циркуляция.

Особенности естественной циркуляции

Теплоноситель естественным путем движется по трубам. В такой системе отопления отсутствует насос. Здесь циркуляция происходит исключительно по законам физики: более холодная среда вытисняет более горячую и менее плотную.

Фото 2. Схема обвязки пеллетного котла с естественной циркуляцией. Для её правильной работы необходим определенный уклон системы.

Преимущества системы отопления с естественной циркуляцией:

• низкая стоимость котла и простота установки;
• дешевое обслуживание;
• быстрое восстановление работы в случае поломки или сбоя.

Недостатки:

• Данная схема обвязки применяется только в одноконтурной системе.
• Обвязка подходит для помещений небольших размеров.

С принудительной циркуляцией

Циркуляционный насос в отопительной системе дает возможность обогревать дома и производственные помещения любой площади. Такая система отопления имеет свои недостатки:

• Дорогостоящая установка.
• Сложная схема. Она состоит из большого количества элементов, поэтому незнающий человек не сможет разобраться во всех деталях.
• Элементы системы обогрева дома должны быть выровнены относительно друг друга.
• Зависимость от наличия электроэнергии. Циркуляционный насос будет работать только при подаче к нему тока.

Фото 3. Схема обвязки пеллетного котла с принудительной циркуляцией. В систему устанавливается специальный насос.

Как сделать пеллетный котел

Из всех водогрейных отопительных установок, сжигающих различные виды твердого топлива, самым совершенным по праву считается пеллетный котел. И неудивительно, ведь эффективность сжигания пеллет очень высока, а степень автоматизации агрегата позволяет не вмешиваться в его работу неделями, только бы хватало объема загрузочного бункера. Но все эти достоинства оборачиваются и другой стороной – приличной стоимостью оборудования, в число которого входит не только сам отопитель, но и топливный бункер со шнековым конвейером. Однако, есть возможность стать счастливым обладателем столь высокотехнологичного агрегата, заплатив за него вдвое дешевле. Для этого придется сделать пеллетный котел своими руками, эту тему мы и разберем в данном материале.

Устройство и принцип работы пеллетных котлов

Чтобы смонтировать самостоятельно подобную твердотопливную установку, нужно будет хорошо потрудиться, а для начала разобраться, как она работает и из чего состоит. Сердцем пеллетного агрегата является горелочное устройство, что выполняет практически все основные функции и связано с контроллером котла, действуя по его командам. Горелки, предназначенные для сжигания пеллет, бывают двух типов:

Разница между ними заключается в следующем. Ретортная пеллетная горелка представляет собой чашу (реторту), наполняемую снизу топливом посредством шнека, а воздух в зону горения подается вентилятором через отверстия, расположенные по бокам чаши. При работе столб пламени направлен вверх, что должна учитывать конструкция котла.Факельное горелочное устройство – это труба, она же – камера сгорания, где с одного торца происходит шнековая подача пеллет, а из другого выходит мощный факел пламени, направленный горизонтально. Это достигается нагнетанием воздуха в камеру с той же стороны, что и топлива.

Примечание. Горелки факельного типа применяются чаще ретортных, так как у последних случаются проблемы с подачей пеллет низкого качества. Для сборки котельной установки своими руками также предпочтительнее использование факельного горелочного устройства, ниже мы обоснуем почему.

В дальнейшем мы будем рассматривать работу агрегата с факельной горелкой, поскольку для нашей цели данная конструкция подходит лучше. Итак, камера сгорания в виде трубы находится внутри котла, а наружная часть горелки состоит из корпуса с подающим шнеком и вентилятором для нагнетания воздуха. Для функционирования электрического розжига и поддержания пламени в конструкцию также входит плата управления, фотодатчик и элемент накаливания. В верхней части корпуса находится патрубок топливоподачи.

Процесс происходит так: по команде контроллера шнек подает в камеру небольшое количество пеллет и останавливается. Включается элемент накаливания и одновременно с ним вентилятор, вызывая возгорание топлива. Появление устойчивого пламени фиксирует фотодатчик, и извещает об этом блок управления, а тот выключает элемент накаливания. Дальше начинается работа в обычном режиме, шнековый конвейер возобновляет подачу, а вентилятор нагнетает требуемое количество воздуха. По команде того же контроллера в горелку через патрубок насыпаются пеллеты, перемещаемые туда из загрузочного бункера внешним шнековым конвейером.

Примечание. Многие производители используют топливный бункер, закрепленный прямо над патрубком горелки, что позволяет пеллетам самостоятельно ссыпаться в него без дополнительного конвейера.

Теперь стоит рассмотреть устройство пеллетного котла в целом. Конструкция корпуса агрегата типична для всех твердотопливных установок, она представляет собой внутреннюю камеру из стали либо чугуна, заключенную во внешний кожух, заполненный водой, — водяную рубашку. Для отбора теплоты у дымовых газов конструкцией может быть предусмотрено 2 типа теплообменников:

• жаротрубный;
• водотрубный.

В водотрубном теплообменнике теплоноситель протекает через трубы, омываемые продуктами горения и передающие ему свое тепло. Но такое устройство нечасто встречается в твердотопливных котлах, обычно в них все наоборот: дымовые газы проходят сквозь трубы, отдавая энергию горения водяной рубашке, это и есть жаротрубный теплообменник. Чтобы работа котла была эффективной, теплообменник делается двух – или трехходовым. Это значит, что дымовые газы, проходя по жаровым трубам, дважды или трижды меняют свое направление на противоположное, делая 2 или 3 хода. Это позволяет отдать им максимум тепла водяной рубашке, а на выходе в дымоход получить температуру не более 150 ºС.

Рабочий процесс происходит так: горелка сжигает топливо и нагревает стенки камеры, а те прогревают теплоноситель. В свою очередь, продукты горения под воздействием естественной тяги и работы вентилятора проходят сквозь жаровые трубы, также отдавая теплоту водяной рубашке, и выбрасываются в дымоход. Интенсивность горения управляется контроллером по сигналу датчика температуры, погруженного в теплоноситель на выходе из агрегата. В том и заключается принцип работы пеллетных котлов, чтобы автоматически регулировать процесс сжигания и по необходимости увеличивать или уменьшать подачу топлива и воздуха в горелку.

Рекомендации по изготовлению котла

Первое, что следует сделать – это выбрать конструкцию агрегата. Здесь рекомендации следующие: не усложнять себе работу и подобрать устройство котла с учетом перспективы. Простыми словами, стоит отделить те элементы, что можно изготовить самостоятельно от других, которые придется приобрести. К последним относится горелочное устройство с набором автоматики.

Некоторые мастера-умельцы предлагают делать и горелку своими руками, но этот узел достаточно сложен, на него можно потратить массу времени и усилий, а в результате функционирование и расход пеллетного котла будут непредсказуемыми. Наверняка проще купить готовое изделие и поставить его в самодельный агрегат, но этот вопрос каждый решает для себя сам.

Чтобы подобрать конструкцию с учетом перспективы, нужно сделать ее универсальной. То есть, предлагается изготовить самодельный пеллетный котел по образу обычного твердотопливного агрегата, в котором есть возможность сжигать дрова и уголь. В сущности, теплообменные процессы, происходящие в обоих видах отопителей, идентичны, отличается лишь топливо и способ его сжигания, что показано на рисунке:

Итак, смело принимаем конструкцию традиционного твердотопливного котла с возможностью встраивания вместо загрузочной дверцы горелочного устройства на монтажной пластине. Это даст следующие преимущества:

1. Поскольку изготовление пеллет пока не очень распространено в нашей стране и с топливом возможны перебои, то можно в любой момент снять пеллетную горелку и обогревать жилище с помощью дров или угля.
2. Появится возможность использовать природный газ или солярку, поставив вместо пеллетной горелки газовую или дизельную.

Для топки котла лучше всего взять жаропрочную сталь толщиной 5 мм. Идеальный вариант – сталь, легированная хромом и молибденом (нержавейка), но она достаточно дорога, а для ее сваривания требуются особые навыки. По этой причине пеллетные котлы изготавливают из обычной углеродистой стали Ст20, а для кожуха водяной рубашки подойдет марка Ст3 толщиной 3 мм. Из такого же металла, что и камера сгорания, предпочтительнее взять заготовки для дверец и жаровые трубы для теплообменника. Колосниковую решетку вырезают из стали толщиной 10 мм или просто покупают готовую. Ну и для патрубков дымохода и теплоносителя понадобятся отрезки труб соответствующих диаметров.

Сборка производится посредством сварки, используя чертежи пеллетного котла. Особое внимание следует уделить ужесточению стенок водяной рубашки отрезками стальной полосы или уголка, а также съемной конструкции загрузочной дверцы. По окончании сварные швы нужно обязательно испытать на проницаемость и устранить недостатки.

Обвязка пеллетного котла

На практике монтаж пеллетного котла мало чем отличается от установки других твердотопливных «собратьев». Тут основная задача – правильно разместить все оборудование вместе с устройствами топливоподачи. Помните, что между блоками агрегатов требуется соблюдать проходы шириной не менее 700 мм, а перед лицевой панелью агрегата должно быть пространство 2 м.

Если при розжиге любого твердотопливного котла после остановки внутрь подавать теплоноситель из системы отопления, то на внутренних стенках топки образуется токсичный конденсат вперемешку с золой и сажей. Чтобы не допустить этого процесса, со временем разрушающего металл, при монтаже используются схемы обвязки пеллетных котлов со смесительным узлом.

Здесь главную роль играет трехходовой клапан, чьей задачей является не допустить попадания в рубашку агрегата теплоносителя из системы до тех пор, пока он не прогреется. В это время вода, побуждаемая насосом, циркулирует по малому кругу из подающего трубопровода прямо в обратный через трехходовой клапан. Как только она достигнет установленной температуры, клапан начнет подмешивать в обратку воду из системы, в конце концов перекрыв движение по малому кругу. При этом обвязка котла, работающего на пеллетах, должна предусматривать установку насоса на обратном, а не подающем трубопроводе. Не следует забывать и о группе безопасности с предохранительным клапаном и манометром, которую нужно ставить на выходном патрубке отопителя.

Заключение

Как показывает практика, самодельные котлы, работающие на пеллетах, по своему КПД уступают установкам заводского изготовления, зато превосходят их доступной стоимостью и надежностью. Последняя достигается толщиной конструктивных элементов из металла.

Принцип работы пеллетного котла- современной разновидности твердотопливных котлов

Содержание:

Котлы бывают специализированные (работающие на одном виде топлива), универсальные (работающие при необходимости на нескольких видах топлива), комбинированные (имеющие несколько топок и работающие на нескольких видах топлива).

Котлы, работающие только на пеллетах

Самое простое устройство имеет специализированный котел, работающий только на пеллетах. Работа пеллетного котла позволяет создать почти автономную систему отопления – ведь пеллеты в бункер можно загружать 1 раз в несколько дней, автоматика регулирует частоту включения и температуру нагрева теплоносителя.

Устройство

• бункер для пеллет;
• корпус, оборудованный теплообменником, топкой и горелкой;
• устройство подачи пеллет из бункера в горелку;
• автоматическая система управления.

Совместная работа составляющих частей котла обеспечивает автономную работу отопительного оборудования.

Схематичное изображение устройства и принципа работы пеллетного котла

Принцип работы

1. В бункер вручную загружаются пеллеты.
2. Шнековый транспортер автоматически подает пеллеты в топку с горелкой.
3. Пеллеты поджигается с помощью устройства розжига (ТЭНа), воздух подается через форсунки в топку.
4. В топке сгорает топливо, в теплообменнике происходит отбор тепла от топки и нагрев теплоносителя.
5. Зола собирается в отдельный контейнер, его очистка производится вручную один раз в 5-7 дней.

Топливо в пеллетных агрегатах подается снизу и сжигается постепенно по принципу «сверху вниз». Горение протекает медленно, поэтому происходит наиболее полное сжигание топлива. Температура в топке зависит от скорости сжигания топлива – она регулируется автоматикой путем уменьшения или увеличения подачи воздуха. Автоматическое регулирование скорости сжигания топлива обеспечивает заданный температурный режим в здании.

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.

Устройство

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

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.

Комбинированный (с несколькими камерами сгорания)

При необходимости использовать два совершенно разных вида топлива (например, пеллеты и каменный уголь) следует рассмотреть модели с несколькими топками.

У них есть свои недостатки:

• они дороже обычных;
• они более громоздкие;
• загрузку угля в небольшой котел сложно автоматизировать – придется загружать его лопатой; человек при этом фактически превращается в кочегара и вынужден часто загружать уголь в котел;
• при горении угля образуется много сажи – стенки котла и дымовые каналы придется часто чистить, иначе КПД котла снизится;
• после сгорания угля образуется много золы – ее нужно удалять, а затем утилизировать;
• требуется больше места для хранения топлива – уголь, как правило, закупается машинами.

Устройство и принцип работы

Устройство топки для пеллет абсолютно аналогично ничем не отличаются от топки котла для одного вида топлива. Камера для сжигания каменного угля больше, она вмещает большое количество угля – чтобы можно было топить целый день; и приспособлена к ручной загрузке топлива Агрегат больше и требует большего помещения для установки. Других особенностей у такого котла нет.

Принцип работы топки для пеллет ничем не отличается от принципа работы топки специализированного агрегата. Топка для угля работает по той же схеме, но отсутствует автоматизация загрузки топлива.

Преимущества установки в доме

Преимущества установки пеллетного котла:

Вывод

Читайте также:

  
• Круглые печи для дома
  
• Масляный радиатор для дома
  
• Дефицит тепла указывает на необходимость устройства в помещении систем отопления
  
• Сборка разборка батарей отопления
  
• Котел утилизатор принцип работы