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

Для многих собственников загородных домов одной из главных задач становиться сокращение расходов на их содержание. Особенно это касается тех строений, где в автономном режиме работают системы канализации, отопления и водоснабжения. В системе отопления, сократить расходы на обеспечение дома необходимым количеством тепла помогает установка твердотопливного котла на пеллетах.

Появились такие котлы сравнительно недавно, но уже успели занять свою нишу на рынке котельного оборудования. Потребителей привлекает относительно невысокая стоимость пеллетных котлов, доступность топливного материала и простота обслуживания, за счет автоматизации процесса отопления. В качестве топлива используются пеллеты, представляющие собой гранулы, состоявшие из древесных отходов: прессованных древесных обломков, щепок, стружек.

Конструкция и принцип работы

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

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

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

• целесообразнее производить установку котла в отдельном помещении, например, подвале или пристройке;
• напольное покрытие в котельной должно быть выполнено из керамической плитки или бетона;
• в помещение, которое будет использоваться в качестве котельной, должно быть достаточно свободного места для возможности проведения ремонта и обслуживания котла;
• помещение должно быть сухим, хорошо проветриваться, с постоянной температурой в переделах +10 0 С.

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.

Автоматический режим управления

Хранение пеллетных гранул производится в отдельно стоящем бункере, который связан с камерой сгорания. Автоматика позволяет задать недельную программу подачи гранул в котел. Кроме этого, автоматика по установленной программе будет включать или выключать горелку, что позволяет экономить расход топлива и поддерживать заданный температурный режим в зависимости от времени суток. Управление можно производить либо с помощью дистанционного пульта, либо используя кнопки на дисплее.

Бункер объемом от 200 до 300 литров обеспечивает непрерывную работу котла в течение трех дней. Для бесперебойной работы среднего по мощности котла в переделах 25 кВт, суточная норма составляет 5 кг. Можно произвести установку внешнего бункера, что позволит намного увеличить объем загрузки пеллет, тем самым увеличив время работы котла без вашего вмешательства. За работу горелки отвечает система управления, гранулы в камеру сгорания подаются малыми партиями, что исключает возможность перегрева. Если требуется отключить котел, то после нажатия функциональной кнопки его работа автоматически прекратиться через 5−10 минут, которое требуется для полного сгорания загруженной партии пеллет.

Экологическая безопасность

Благодаря особой конструкции пеллетных котлов, экологии вашего помещения ничего не угрожает. В них контур, через который осуществляется подача воздуха для полного сгорания топлива, расположен отдельно от контура, с помощью которого осуществляется обогрев помещения. За счет такой конструкции не происходит «выгорания» кислорода и поэтому вы всегда будете чувствовать себя комфортно. Некоторые пользователи дополнительно осуществляют забор воздуха из котельного помещения, тем самым осушая и проветривая его. Кроме этого, к преимуществам котла на пеллетах относятся следующие факторы:

• энергосберегающий и производящий мало шума вентилятор, способен обеспечить равномерную эффективную циркуляцию теплого воздуха;
• низкий уровень потребления электроэнергии, в пределах 60 Ватт, для работы автоматики и вентилятора;
• маленький объем золы и сажи, по сравнению с твердотопливными котлами на дровах;
• корпус котла не нагревается, поэтому он абсолютно безопасен для животных и маленьких детей;
• осуществление автоматической загрузки топлива из бункера;
• интеллектуальная система управления, таймер и термостат осуществляют контроль и обеспечивают непрерывную работу котла в зависимости от установленной программы.

Недостатки пеллетных котлов

Говоря о преимуществах этого вида твердотопливных котлов, стоит сказать и об их недостатках.

• несмотря на то, что пеллеты изготавливаются из отходов деревообработки, единица выделяемого тепла будет стоить дороже, если сравнивать с котельным оборудованием, работающим на дровах;
• хранить пеллеты требуется в сухом помещении, так как под воздействием влажности они начинают разбухать и разваливаться из-за чего шнеки забиваются
• для работы в автономном режиме на удаленных загородных участках потребуется покупка генератора и дополнительного оборудования, что может сделать приобретение пеллетного котла дорогостоящим удовольствием;
• расход гранул в месяц может составлять порядка 1 тонны. Зная цену пеллет в вашем регионе, не трудно подсчитать, во что обойдется вам отопление загородного дома в зимний период. Как показывает практика, ваши расходы будут сопоставимы с использованием электрических котлов и превышать расходы, если использовать в качестве топлива природный газ.

Отзывы о котлах на пеллетах

Год назад установил котел марки КСТ-25 с установленной горелкой 14/40 кВТ. Решение перейти на пеллетный котел пришло после того, как были получены счета на оплату электричества за октябрь в сумме 15 000 рублей. Так как с покупкой пеллет из стружки или древесной щепы у нас в регионе проблемы, а оптовая доставка осуществляется только при заказе в 20 тонн, стал искать альтернативные варианты.

Нашел альтернативный вариант в виде лузги подсолнечника, что обошлось мне по полторы тысячи рублей за тонну. За зиму на поддержание оптимальной температуры в своем салоне красоты потратил 14 тысяч рублей, чем очень остался доволен.

Подсчитав экономическую выгоду, решил пеллетный котел поставить и у себя дома, но с увеличенным объемом зольника, чтобы сократить время на его обслуживание. Сейчас дома стоит газовый котел и его использование обошлось в 29 тысяч рублей при той же квадратуре, что и в салоне красоты. Если установлю котел на пеллетах, то уменьшу свои расходы на 15−16 тысяч рублей за зиму.

Уже почти год пользуюсь котлом на пеллетах марки Faci. Радует экономичный расход топлива, экологическая безопасность использование, бесшумная работа, отличный дизайн. Покупка экономически себя оправдала, поэтому сейчас и своим друзьям рекомендую установить пеллетный котел этой марки. Чистку произвожу два раза в неделю и на это не требуется много времени, все остальное делает автоматика.

Единственными плюсами пеллетного котла марки Biomaster могу назвать его экологичность и невысокую стоимость. Работает уже больше двух лет, но за это время пришлось несколько раз его ремонтировать. Поломки незначительные, но и на их устранение требуется тратить свободное время и нести дополнительные расходы. Отказываться совсем от использования пеллетного котла не собираюсь, так как это экономически выгодно, может просто поищу более надежную и усовершенствованную модель, которая не будет так часто ломаться.

Пеллетный котел — что это такое, на каком топливе работает, конструкция и нюансы выбора

Статья подготовлена при участии специалистов компании DOZATECH

Несмотря на то, что наша страна — один из крупнейших экспортеров голубого топлива, говорить о повсеместной газификации не приходится. Для многих потребителей и в Москве, и в Сибири самый дешевый способ отопления и сейчас недостижим, и не факт, что будет доступен в будущем. Поэтому приходится искать альтернативные источники обогрева, благо, выбор в этой сфере впечатляющий. И в последние годы ассортимент отопительного оборудования пополнился интересным агрегатом – пеллетным котлом. Остановимся подробнее на этом типе оборудования, для чего рассмотрим следующие аспекты:

• Что такое пеллетный котел отопления и на каком топливе он работает.
• Устройство агрегата.
• Преимущества и недостатки пеллетного котла.
• На что обратить внимание при выборе агрегата.

Что такое пеллетный котел

По сути, это разновидность твердотопливного котла, но рассчитанная на определенный вид топлива (пеллеты) и с возможностью полной или частичной автоматизации рабочего процесса.

У них более высокий КПД (коэффициент полезного действия) — и за счет характеристик пеллет, и за счет особенностей конструкции. Пеллетные котлы могут быть как узкоспециальными – предназначенными только под пеллеты, так и комбинированными (универсальными) – способными работать на дровах или угле, некоторые модели работают практически на любой биомассе, в качестве топлива можно использовать шелуху, древесные отходы и подобное.

При определенной конструкции котла в нем можно сжигать любую биомассу очень низкой калорийности – это щепа, кора, отходы деревообработки, сельхозотходы, лузга подсолнечника и другое.

Пеллеты, или древесные гранулы – экологически нейтральное топливо, получаемое, в основном, из отходов деревообрабатывающей промышленности (щепки, стружка, кора), но они могут быть и из отходов сельскохозяйственных культур. Появились пеллеты в тридцатые годы прошлого века, когда в штате Айдахо была изобретена и опробована первая установка по прессованию в гранулы отходов с местных лесопилок. Под сильным давлением сырьевая масса нагревается, что провоцирует образование лигнина, который и связывает мельчайшие частицы в плотные, гладкие гранулы. Это позволяет отказаться от использования химических веществ – пеллеты полностью натуральное, безопасное, в плане экологии, топливо. Диаметр гранул варьируется в пределах 6-8 мм, длина – до 50 мм. В европейских странах пеллеты относятся к стандартизированным видам топлива и производятся по стандарту DIN plus.

В нашей стране их производство не столь развито и поднадзорно, качество гранул, от которого будет зависеть и КПД котла, и его работоспособность, определяют визуально – белые лучше, чем серые. В отличие от древесины, у гранул пониженная влажность и повышенная плотность, ввиду чего при горении выделяется большее количество тепла и минимальное количество углекислого газа. Если перевести это свойство в цифры, для сравнения, получится следующее соотношение – при сжигании тонны пеллет выделится столько же тепла, сколько при сжигании 1,6 тонны дров. Зольность составит всего 0,5 % от сгоревшего объема, а выделяемые дымовые газы будут бесцветны.

Устройство агрегата

Сам пеллетный котел состоит из трех основных узлов:

• Топочная – оборудована специальной горелкой (ретортная или факельная) и двумя дверцами (контрольная, очистная).
• Конвективная зона – в ней расположен теплообменник: он может быть вертикальным, горизонтальным или комбинированным, трубчатого или пластинчатого типа. В конвективной зоне происходит нагревание теплоносителя в теплообменнике газами, выделяемыми в процессе горения пеллет. Большинство агрегатов рассчитаны только на отопление и имеют один контур, но в некоторых моделях — два контура: отопительный и водонагревательный.
• Зольник – в него поступают отходы горения (незначительные при нормальном дожиге), которые периодически удаляются через очистную дверцу.

Однако перечисленные узлы — это хоть и основная, но только часть, для работы которой необходима приставка АПТ (автоматическая подача топлива). Эта приставка включает следующие компоненты:

• Бункер – емкость для пеллет определенного объема, из которой гранулы поступают в топочную, может быть встроенным или наружным.
• Шнек – порционно подает гранулы на горелку по мере необходимости, приводится в действие редуктором.
• Вентилятор – необходим для поддержания процесса горения, так как устройство котла не предусматривает наличия естественной тяги.

Так как пеллетный котел — это автоматизированная система, его устройство также включает блок управления с дисплеем, на который выводится информация о текущем состоянии, и через него же задаются основные рабочие параметры. Контроллер регулирует розжиг горелки, подачу гранул и воздуха, остановку, по мере достижения нужной температуры, поддерживая выбранный владельцем режим отопления.

В зависимости от вместимости бункера и выбранного режима одной засыпки может хватить как на несколько дней, так и на неделю и даже больше.

Преимущества и недостатки пеллетного котла

Одно из главных преимуществ пеллетных котлов – экономичность, по этому показателю они уступают только газовому магистральному отоплению. Это связано и с высоким КПД оборудования, и с высокой теплотворностью пеллет, и с их доступной стоимостью. Второй аспект, привлекающий потребителя – автоматизация процесса. В отличие от остальных твердотопливных котлов, пеллетный как раз не нуждается в постоянном контроле и регулярной ручной подаче топлива. У агрегатов, работающих на дизельном топливе, он выигрывает и в плане экологичности – никаких запахов и черного дыма.

Главным же недостатком этих агрегатов является солидная цена – это самые дорогие твердотопливники, стоимость автоматизированной станции европейского производства измеряется сотнями тысяч, отечественные немного дешевле. Далеко не каждому частнику по карману такие вливания в отопительную систему своего дома. Однако учитывая долговечность оборудования, которая сегодня приближена к двум десятилетиям, это разумное вложение в долгосрочной перспективе.

Кроме высокой стоимости, к минусам относят энергозависимость – автоматика нуждается в электричестве, и если отключение на несколько часов (в среднем до 10) допустимо и не собьет настройки, то более длительное остановит работу котла. Станция должна быть оборудована независимым источником энергии, что еще увеличит стоимость системы.

На что обратить внимание при выборе агрегата

Несмотря на относительную «молодость» этого типа твердотопливников, на рынке большой выбор котлов зарубежного и отечественного производства. Чтобы подобрать оптимальный для своих условий агрегат, стоит обратить внимание на несколько важнейших параметров.

Мощность – у каждого производителя достаточно широкий модельный ряд, включающий как бытовые, так и промышленные агрегаты. Как и у любого отопительного оборудования, мощность измеряется в киловаттах (кВт), мощность бытовых моделей начинается от 15 кВт. Так как обогрева помещения со средними теплопотерями необходимо около 1 кВт на 10 м², такой котел способен обогреть дом в 150 м². Однако стоит учитывать, что котел нужен с небольшим запасом.

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

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

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

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

Вывод

Пеллетные котлы – современное, экологически безопасное и экономически выгодное отопительное оборудование. На данный момент они менее востребованы, чем обычные твердотопливные агрегаты, но в будущем вполне могут завоевать рынок ввиду высокого качества отопления и достойных показателей.

На нашем портале, в разделе форума о котельном оборудовании целая ветка отведена пеллетным котлам. Не менее полезна и интересна статья о том, как подготовиться к отопительному сезону. Еще один вариант автономного отопления — тепловые насосы. В видео участник портала делится опытом по установке пеллетной горелки своими руками.