Котел на пеллетах для автономной системы отопления: устройство и принцип работы

Что представляет из себя пеллетный котел

Одним из главных минусов дровяных котлов длительного горения является само топливо, оно громоздкое и требует много места для хранения.

Классические твердотопливные котлы для обогрева частных домов созданы для сжигания дров, каменного угля, кокса и прочих твердых видов топлива. Для этого они оснащаются большой топкой, в которой осуществляется сжигание топлива с выделением большого количества тепла. Такие котлы требуют постоянного подкидывания все новых порций дров и угля – прогорают они достаточно быстро, что приводит к постепенному остыванию отопительной системы.

Появившиеся в продаже твердотопливные котлы длительного горения, используемые для отопления частных домов, порадовали своих владельцев уменьшенным количеством подходов для загрузки горючего – некоторые из них умеют работать до 8-10 часов, в зависимости от используемого топлива. Такой подход позволяет рассчитывать на длительную и бесперебойную работу – можно быть уверенным, что к утру в комнатах не похолодает.

Альтернативой котлам длительного горения стали пеллетные котлы, работающие на специальных горючих гранулах – пеллетах. Такое топливо выделяет большое количество тепловой энергии и обладает множеством преимуществ перед дровами и углем:

• Доступная стоимость – благодаря тому, что пеллеты представляют собой продукт, созданный из различных отходов, их стоимость находится во вполне доступном диапазоне;
• Удобство хранения – достаточно сложить мешки с гранулами в любом удобном месте. Также для этого можно предусмотреть вместительный бункер;
• Удобная дозировка – пеллеты являются сыпучим и очень легким горючим материалом, поэтому их можно дозировать с точностью до нескольких грамм. Также их очень удобно засыпать – для этого можно воспользоваться глубокой лопаточкой.

Пеллеты сгорают практически полностью, оставляя после себя минимальное количество золы. Также в продаже присутствуют низкозольные модификации, сгорающие чуть ли не на 100%.

Пеллетный котел для отопления дома представляет собой довольно внушительный агрегат, работающий на гранулах-пеллетах. Хранение топлива осуществляется в бункере, размеры которого могут быть как маленькими, так и очень большими. Пеллетное горючее постепенно поступает в камеру сгорания, где оно сгорает с выделением большого количества тепла. После этого тепло поглощается теплообменником.

Перепад температур между камерой сгорания и выходом теплообменника очень большой – продукты сгорания остывают здесь с температуры +800-900 градусов до +100-120 градусов.

Пеллетные котлы для дома состоят из следующих узлов:

• Бункер – здесь хранится пеллетное горючее, которое забирается в камеру сгорания. Некоторые модели пеллетных котлов обладают очень большими бункерами, что позволяет рассчитывать на самый длительный прогрев и непрерывную работу отопления частного дома на протяжении нескольких дней подряд;
• Шнек – обеспечивает плавное поступление гранул-пеллет в рабочую камеру, он приводится в движение электродвигателем;
• Камера сгорания – здесь происходит процесс горения;

Основные агрегаты и узлы пеллетника.

• Горелка – в этом модуле воспламеняются и горят пеллеты. Можно сказать, что камера сгорания и горелка – это один и тот же узел;
• Теплообменник – здесь происходит передача тепла в систему отопления. Теплообменники могут быть самыми разными, начиная от плоских стальных и заканчивая многоходовыми чугунными;
• Модуль управления – контролирует подачу топлива в топку, проверяет рабочие параметры, следит за безопасностью.

Пеллетные котлы, используемые для отопления частных домов, содержат в себе и многие другие узлы – это сборники золы, предохранительные клапаны, системы розжига и многое другое. Но основными являются именно вышеуказанные модули – они отвечают за создание тепла и его передачу в систему отопления частного дома.

Работают пеллетные котлы для дома примерно так же, как и обычные твердотопливные котлы. Шнек забирает пеллеты из бункера и направляет их в горелку, где происходит их сгорание. Полученное тепло забирается теплообменником, а остатки отправляются в атмосферу. Многие пеллетные котлы оснащаются системами принудительной подачи воздуха в камеру сгорания и вентиляторами дымоудаления – все это позволяет обеспечить более эффективное сжигание пеллетного топлива.

Благодаря автоматической подаче горючего, пеллетные котлы не требуют частых подходов. Одной загрузки хватает на несколько часов, а то и на несколько дней. Более того, самые продвинутые образцы самостоятельно поддерживают температуру в системе, регулируя подачу пеллет и горение пламени – для этого они оснащаются многофункциональными системами автоматики.

Конструкция и принцип работы

автоматический розжиг

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 +10С.

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.

Устройство пеллетных котлов

Пеллеты, это твердое топливо, которое производят из отходов древесины, торфа и отходов агропромышленного комплекса. Фактически это прессованные гранулы небольшого диаметра, длиной до 5 см. Основное преимущество пеллет перед другими видами твердого топлива – малая зольность, соответственно необходимость очищать от сажи возникает реже, чем при использовании дров

Если для владельца дома важно влияние на экологию, то пеллеты наносят минимальный вред окружающей среде. Принципы работы пеллетного котла – пеллеты загружаются в бункер, затем они подаются в топку, где сгорают, выделяя тепло. Самое важное, что всеми процессами управляет автоматика

Т.е. если нужно быстро прогреть дом к приезду гостей, пеллетный котел будет сжигать топливо с максимальной скоростью, подавая пеллеты в топку при помощи шнека. Как только необходимая температура будет достигнута – оборудование перейдет на режим поддержания температуры, снизив скорость подачи топлива

Самое важное, что всеми процессами управляет автоматика. Т.е

если нужно быстро прогреть дом к приезду гостей, пеллетный котел будет сжигать топливо с максимальной скоростью, подавая пеллеты в топку при помощи шнека. Как только необходимая температура будет достигнута – оборудование перейдет на режим поддержания температуры, снизив скорость подачи топлива.

  Горелки в котлах на пеллетах делятся на два типа – ретортные и факельные. Ретортная горелка представляющей собой чашу со щелями, в которую попадают пеллеты и воспламеняются под воздействием горячего воздуха. В горелках факельного типа пеллеты подаются на площадку, где от горячего воздуха создается факел, направленный горизонтально. Однозначных преимуществ нет ни у одного типа горелки, поэтому при выборе конкретного оборудования он не является решающим фактором.

Горелки факельного типа используются в линейке Metal-Fach Smart BIO. Smart BIO – собственная разработка компании, горелка выполнена в виде желоба. Рассчитана на сжигание пеллет и зерна. Конструкция топки допускает использование каменного угля и дров.

Большинство котлов на пеллетах оснащаются системой автоподжига. Отсутствие такой функции означает, что каждый раз процесс нужно запускать вручную, что значительно снижает удобство эксплуатации. При наличии автоподжига котел может начать прогревание дома самостоятельно по таймеру, датчику или команде с мобильного телефона.

Модель Metal-Fach SEG BIO позволяет разжечь огонь из любой точки планеты, просто отправив соответствующую команду с телефона или через Интернет. В экстренных случаях в качестве топлива можно использовать дрова или уголь, но предпочтительно использование пеллет.

Metal-Fach SD DUO BIO спроектирован для минимального воздействия на окружающую среду – он рассчитан на использование пеллет. Также может работать на угле эко-семечке, зернах пшеницы, виноградных косточках. Оборудование автоматизировано – есть автоматическая подача, автоподжиг, может управляться с сотового телефона и через Интернет. Кроме того, котлы серии SD DUO имеют водонаполненный колосник, что позволило увеличить теплосъем. Стоит отметить, что котлы SD DUO являются флагманом в линейке котлов польской компании Metal-Fach.

Преимущества пеллетных котлов

Пеллетный котел в разрезе

Существует несколько преимуществ, которые делают пеллетный котел более популярным и практичным в употреблении. Преимущества:

1. Использование древесных капсул – экономно и выгодно со стороны расхода и теплоотдачи.
2. Имеются различные режимы, которые позволяют регулировать отдачу тепла в окружающую среду.
3. Блок управления оснащен современным процессором, что делает использование котла более удобным и простым.
4. Автоматическая горелка не потухнет вне зависимости от условий окружающей среды.
5. Если температура обогрева котла будет выше, чем указано в программе, то система охлаждения будет понижать её до нужного уровня.
6. Оборудование можно использовать не только в жилом помещении, но и в производственных структурах.
7. Многоступенчатая защита позволяет предотвратить вероятность возгорания либо взрыва котла.
8. КПД (коэффициент полезного действия) котла составляет 90%, что позволяет с максимальной эффективностью расходовать топливо.
9. За счет высокого уровня сгорания древесных капсул, чистить котел нужно не чаще, чем 1 раз в 30 дней.
10. Покупка котла – единственный расход. Нет надобности в сервисном центре, поскольку устройство делалось на века.
11. Срок использования котла без обращения в ремонт, при соблюдении всех правил эксплуатации может составлять до 25 лет.
12. Небольшой размер котла позволяет разместить его в любом удобном месте.

Преимущества

К основным преимуществам подобной техники относятся:

• простота в обслуживании, редкая уборка золы – до 2 раз в месяц, возможна опция автоматизированной очистки;
• наличие дополнительного контура для обеспечения горячего водоснабжения;
• высокий уровень КПД;
• легкость установки;
• комфорт хранения и транспорта топлива;
• высокий уровень пожарной безопасности;
• экономное применение;
• экологичность;
• нет необходимости в согласовании на установку оборудования;
• долговечность эксплуатации.

Несмотря на то, что преимуществ много, недостатки у оборудования тоже имеются, хотя их немного. К ним стоит отнести высокую стоимость котлов и трудность в техническом обслуживании.

При выборе пеллетного котла стоит уточнить вопросы возможности поставки топлива и технического сопровождения устройства.

Ваша заявка принята. Компания свяжется с вами в ближайшее время.

Принцип работы пеллетно-дровяного котла

Комбинированный отопительный котел на дровах и пеллетах, отличают несколько конструктивных особенностей, влияющих на их производительность и используемый принцип работы:

• Тип корпуса – в конструкции предусмотрена одна или две топочные камеры.

Резервный источник тепла – в некоторых моделях предусмотрен электрический ТЭН, нагревающий теплоноситель при остановке горения основного вида топлива.

Принцип газогенерации или пиролиза – котел на дровах и пеллетах сжигает топливо при ограниченной подаче воздуха и высокой температуре. Создание таких условий приводит к усиленному продуцированию газа, который дожигается в отдельной камере, что увеличивает КПД и теплоэффективность оборудования.

Комбинированный котел под дрова и пеллеты, требователен к качеству топлива. Чтобы начался процесс пиролиза, необходимо, чтобы влажность топлива не превышала 20%.

Двухтопочные котлы

Пеллетно-дровяные котлы с двумя топками, удобны в эксплуатации, чем однотопочный вариант, по следующим причинам:

• Отсутствует необходимость в переоборудовании при переходе на дрова или пеллеты. Горелочное устройство для топливных гранул устанавливается сразу. Конструкция имеет общий теплообменник, поэтому эффективность нагрева не зависит от типа используемого топлива.

Автоматический переход на резервный источник топлива. Двухтопочный комбинированный отопительный котел на пеллетах и дровах, обычно работает следующим образом. Дрова используются в качестве основного источника нагрева. Как только поленья прогорают, и температура теплоносителя падает, самостоятельно включается пеллетная горелка, поддерживающая нагрев до тех пор, пока заново не будет использоваться основной вид топлива.

Вместе с тем, конструкция двухтопочных твердотопливных пиролизных котлов длительного горения на дровах и пеллетах, имеет один существенный недостаток – большой вес. Топочные камеры, чаще изготавливают из чугуна, поэтому, даже небольшой котел на 15 кВт, может весить около 500 кг, что создает определенные сложности во время монтажа.

Однотопочные котлы

Однотопочные котлы, по своей конструкции практически ничем не отличаются от обычных твердотопливных котлов. Единственной, существенной разницей, является наличие специальных разъемов для установки пеллетной горелки.

Котлы отличают следующие характеристики:

• Меньший вес – по сравнению с двухтопочными агрегатами, вес конструкции котла, даже с чугунным теплообменником, существенно меньше.

Трудности, связанные с переоборудованием системы – чтобы перевести котел на пеллеты, потребуется установить горелочное устройство. На переоборудование, даже с условием определенного опыта, уйдет около 15 минут. Автоматический переход с дров на пеллеты не предусмотрен.

Скромные габариты – котлы, работающие на древесных гранулах и дровах, имеют меньшую высоту. Двухтопочные и однотопочные агрегаты имеют встроенный пеллетный бункер для хранения топлива. Для котлов с одной топочной камерой, хранилище нередко устанавливают сверху, для экономии полезной площади.

Автоматика – котлы длительного горения легче контролировать и не допускать перегрева теплоносителя. Автоматика следит за нагнетанием воздуха, температурой воды на подаче и обратке. В некоторых моделях, помимо прочего, установлено подключение к комнатным термостатам.

КПД котла, работающего по принципу длительного горения, достигает 92%. Дополнительное тепло производится благодаря сжиганию газа, вырабатываемого в процессе газогенерации.

Условия хранения и использования

При покупке крупной партии пеллет необходимо позаботиться о месте их складирования. При хранении внутри помещения их нельзя размещать рядом с открытыми источниками огня. Также надо оградить материал от злейшего врага — сырости.

Как хранить пеллеты, если места в доме нет? Закрытые мешки/пакеты допустимо сложить на улице под навес. Однако такой вариант нежелателен — при дожде риск намокания упаковки и безвозвратной порчи горючего возрастает.

Несколько слов о том, как правильно топить пеллетами твердотопливный котел. Для этого требуется горелка, которую можно купить отдельно и установить на котел буквально в течение получаса. Эксплуатация такого тандема предельно проста — пользователю потребуется время от времени наполнять бункер свежими пеллетами и вычищать золу. Температурный баланс контролируется при помощи пульта управления.

ТОП самых лучших моделей двухконтурных котлов

Двухконтурные пеллетные котлы применяются для функционирования системы отопления и обеспечения водоснабжения в доме горячей водой. Такие отопительные аппараты обладают высокими показателями мощности и отличаются хорошей производительностью. Однако по сравнению с одноконтурными моделями, двухконтурные аналоги обладают большими габаритами.

ZOTA MAXIMA 300, два шнека

Главным достоинством этого двухконтурного котла является его высокая мощность, которая составляет 300 кВт. Осуществлять управление за работой этого оборудования можно удаленно при помощи интернет – сети, а также модуля GSM. Дополнительно оснащен бесконтактным автоматическим поджигом, благодаря чему обеспечивается высокий уровень безопасности эксплуатации.

КПД этой модели твердотопливного котла равен 90%. В качестве топлива может использоваться уголь, а также пеллеты. Продолжительность полного сгорания загруженного топлива составляет от 50 часов. Удобность эксплуатации обеспечивается благодаря установлено автоматической системе удаления скопившейся золы.

ZOTA MAXIMA 300, два шнека

Достоинства:

• Простата эксплуатации и обслуживания;
• Оснащен вместительным бункером;
• Высокая мощность и КПД;
• Возможность удаленного управления.

Недостатки:

• Высокая стоимость (цена 648011 рублей);
• Габариты.

Котел пеллетный двухконтурный Dragon plus ГВ — 30

Является надежным, полнофункциональным отопительным оборудованием. Благодаря его применению можно отапливать помещения в доме площадью до 300 кв.м. и подогревать большие объемы воды для бытовых нужд. Является универсальным прибором, может работать как на пеллетах, так и на других видах топлива (газ, дрова, солярка).

Котел изготовлен из высококачественной стали, толщина которой варьируется от 5 мм. Оснащается трехходовым теплообменником. Уровень КПД этой модели, при использовании пеллет, равен 95%. Котел укомплектован качественной горелкой, которая оснащена системой механической самоочистки. Эта модель отопительного оборудования неприхотлива к качеству используемых пеллет. Максимальная мощность котла равна 36 кВт.

Котел пеллетный двухконтурный Dragon plus ГВ — 30

Достоинства:

• Неприхотлив к качеству используемых пеллет;
• Прост в эксплуатации и обслуживании;
• Высокий уровень мощности и КПД;
• Гарантия на котел 3 года;
• Наличие механической системы самоочистки горелки.

Недостатки:

• Высокая цена (229500 рублей);
• Небольшой объем бункера для хранения пеллетов.

Jaspi Biotriplex

Является комбинированным твердотопливным отопительным аппаратом, который прекрасно подходит для обогрева частных домов, площадью до 300 кв.м. После установки горелки, можно отапливать дом при помощи пеллетов. Кроме того, это устройство в одновременном режиме, вместе с древесными гранулами, может использовать для обогрева дома дрова либо функционировать от электрической сети.

Для подогрева воды дополнительно оснащен змеевиком, сделанным из меди, который позволяет вырабатывать до 25 литров (при температуре воды до +40 градусов по Цельсию). При использовании пеллетов мощность агрегата равна 30 кВт. В случае использования дров показатели мощности варьируются в районе 25 кВт. КПД составляет больше 85%.

Котел Jaspi Biotriplex

Достоинства:

• Функционал;
• Универсальность;
• Быстро подогревает большие объемы воды для бытовых нужд;
• Оснащен разделенными камерами для сгорания пеллет и дров;
• Комплектуется электрическим тэном мощностью до 6 кВт;
• Продолжительность эксплуатации составляет около 25 лет;
• Оснащен теплоизоляцией.

Недостатки:

• Высокая стоимость (505100 рублей);
• Сложно устанавливать.

Сравнительная характеристика разных моделей пеллетных котлов

Пеллетные котлы являются разновидностью твердотопливных отопительных агрегатов, которые работают на пеллетах. Главным достоинством этих устройств является наличие полностью автоматизированной системы управления, автоматической подачи топлива, а также высокий КПД.

Виды (с примерами моделей)

Подразделяются они по разным параметрам.

По типу топлива

• Отопительное оборудование, использующее в качестве топлива только гранулы. Для успешной работы такого агрегата понадобятся стабильные и своевременные поставки топлива.

  Пример: пеллетный котел Roteks-15

• Условно комбинированные. Топка особой формы даёт возможность сжигать, помимо гранул, другие виды (брикеты или дрова). Сжигание альтернативного топлива в пеллетном котле на дровах – функция аварийная. Постоянная эксплуатация в таком режиме приведёт пеллетно дровяной котел к выходу из строя.

  Пример модели: пелетный котел Faci 15

• Пеллетные комбинированные. В них встроены специальные камеры сгорания, рассчитанные на использование своего типа топлива. Подобные отопительные приборы хоть и универсальны, но имеют пару недостатков: большие размеры и весьма высокую цену.

Пример модели:  STROPUVA S20P

По типу подачи топлива в котел

• Автоматические. Автоматизирование процесса – главное достоинство подобных котлов. Для расчёта требуемой мощности и настройки подобного автоматизированного пеллетного котла необходимы услуги специалистов.

  Пример: Termodinamik EKY/S 100

• Полуавтоматические. Мощность задается регулятором вручную, впоследствии подача гранул происходит в автоматическом режиме.

  Пеллетный котёл UNITECH Multi 15

• Механическая загрузка гранул. Подобный агрегат требует постоянного присутствия человека для периодической загрузки гранул.

  STROPUVA MINI S8P

По целевому назначению

• Нагревающий теплоноситель (воду). Чаще всего, располагается в подвальных помещениях и имеет довольно серьёзные габариты, внешний вид у них чисто утилитарный.

  Пеллетный котел SIME SOLIDA 8

• Конвекционная печь-камин для нагрева окружающей атмосферы. Устанавливается в жилой комнате, обладает компактными размерами и приятным дизайном.

  Камин на пеллетах Termal-10 BASIC

• Гибридные отопительные схемы. В них совмещаются обогрев при помощи водяного теплоносителя с непосредственным прогревом окружающего воздуха в месте размещения. Внешне весьма схожи с печами-каминами. Часть моделей оснащается поверхностью для варки и в отдельных случаях духовым шкафчиком.

Отопительный котел Куппер ОВК 10 с пеллетной горелкой АПГ25

По типам горелок

• Факельные. Имеют максимально распространение и чаще всего применяются в частных домах. Горелки малой мощности для маленьких камер сгорания просты и надёжны, к тому же достаточно легко настраиваются. Минусом в них является однонаправленность факельного огня, что приводит к локальности нагревания стенки котла. Весьма требовательны к качеству гранул.

  Пример модели — Lavoro LF 42

• Объёмного горения. Подобные горелки обладают большей мощностью, применяются в оборудовании промышленного назначения, но и в обычных котлах они тоже отыскали свою нишу. Огромный плюс таких горелок – нетребовательность к качеству гранул, но их применение привело к существенному повышению массы прибора.

  Представитель — Radijator COMPACT 20

• Каминные. В таком котле пеллеты, падая в чашу, сгорают. Это наиболее безопасный вид горелок, к тому же работа отопительного оборудования такого типа не создаёт много шума. Минусом является скудность регулировочных настроек и требовательность к качеству гранул. Это самый экономичный пеллетный котел из всей линейки.

  Пеллетный камин Termal-6

Это интересно: Отделка фасада частного дома сайдингом: распишем главное