Автоматические пеллетные котлы отопления для частного дома

Топливные гранулы или пеллеты – относительно новый вид топлива в нашей стране, однако уже появилось достаточное количество отечественных котлов отопления на пеллетах. Они представляют собой маленькие цилиндры спрессованные под большим давлением из отходов деревообработки таких как, стружка, опилки и т.д.

Как устроен котел на топливных гранулах?

Конструкция системы отопления на пеллетах включается в себя: сам отопительный прибор, бункер для хранения запаса топлива, шнековый транспортер для подачи пеллет в котел. После запуска, устройство полностью автономно и может проработать без участия человека несколько недель, покуда есть запас топливных гранул в бункере.

Основной элемент конструкции котла – пеллетная горелка. Они бывают двух видов: объемного и факельного типа. Горелка объемного типа (реторная) представляет собой подобие стальной или чугунной чаши в которую сверху или через отверстие в корпусе, с помощью шнека, подаются пеллеты. Подача воздуха для поддержания горения осуществляется через отверстия в стенках. Регулировку подачи топливных гранул необходимо осуществлять таким образом, чтобы горение происходило в верхней части горелки и не затрагивало механизм шнека. Это убережет его от преждевременного выхода из строя. Реторные горелки менее чувствительны к качеству топлива и имеют КПД до 95%.

Сжигание топливных гранул в горелке факельного типа происходит в огненной струе высокого давления создаваемой вентилятором и температурой около 1200 С. Пеллеты сгорают практически моментально поддерживая горение. Горелки факельного типа более требовательные к качеству топливных гранул. Для использования с данным типом горелок подходят лишь пеллеты с низкой зольностью и низким содержанием пыли. Топливо с высоким содержанием золы и пыли под действием вентилятора может засорять подающий шнек и приводить к образованию облаков пыли, которые воспламеняются образуя микровзрывы с характерными хлопками.

Для обеспечения длительного автономного горения, необходимо иметь довольно большой запас пеллет и организовать их автоматическую загрузку в котел. Для хранения запаса топлива применяется бункер. Обычно пеллетный котел уже снабжен стандартным хранилищем топлива, но для увеличения длительности автономной работы многие владельцы пеллетных котлов применяют дополнительные бункеры большего размера. Встроенное и внешнее хранилище соединяются при помощи шнека. Внешние бункеры могут быть размещены на улице и даже закопаны в землю. В некоторых случаях в качестве хранилища пеллет выступает отдельное помещение в здании, где пеллеты размещаются навалом и также с помощью шнека подаются к устройству отопления.

Автоматическая подача топлива в пеллетный котел осуществляется с помощью шнека. Этот прибор представляет собой спираль, подобную той, что используется в бытовых мясорубках. Шнековые транспортеры бывают жесткие и гибкие. Жесткие шнеки плохи тем, что длинна их ограничена 1.5-2 метрами. При использования более длинных транспортеров, топливные гранулы, в процессе доставки к горелке, будут перемалываться в труху спиралью шнека. Также минусом их является жесткая привязка бункера к положению подающей линии. Для того чтобы поменять положение бункера, придется использовать внешний шнек и мото редуктор, а также устройство сопряжения, что значительно усложняет конструкцию. Использование гибкого шнекового транспортера позволяет размещать бункер на удалении до 12 м от пеллетного котла. Гибкость шнек позволяет также организовать линию подачи сложной формы.

Регулировку скорости горения, подачу воздуха и пеллет в горелку, а также управление другими процессами выполняет автоматика во главе с контроллером и блоком управления. Он автоматически выполняет регулировку режимов работы устройства отопления в соответствии с установленными параметрами и состоянием отопительной системы. Именно благодаря наличию автоматики существует возможность длительного горения пеллетного котла без участия человека. Многие котлы на топливных гранулах являются двухконтурными, т.е. в них помимо функции отопления заложена и функция организации горячего водоснабжения с возможностью использования бойлера косвенного нагрева. Процесс ГСВ также автоматизирован и управляется контроллером. Также существуют классические твердотопливные модели которые могут работать на пеллетах при подключении дополнительного оборудования. Яркий пример таких устройств – универсальный котел на пеллетах «Купер».

Помимо узлов о которых мы рассказали выше, в конструкции котла на топливных гранулах присутствуют элементы присущие классическим твердотопливных котлам: зольник для сбора твердых отходов горения, дымосос для улучшения тяги, теплообменник с теплоносителем для подключения к системе отопления.

Как же работает пеллетный котел?

Принцип его работы довольно прост. Пеллеты из топливного бункера по шнековому транспортеру подаются в котел, где разжигаются или автоматически с помощью струи раскаленного воздуха или вручную при помощи спичек и жидкости для розжига. Поток разогретых газов, образованный сгорающими при высокой температуре гранулами, нагревает теплоноситель в теплообменнике и выводится через дымоход в окружающую среду. Зола извлекается в специальный отсек для утилизации или с помощью отдельного шнека если в котле присутствует функция самоочистки или совком в процессе обслуживания котла.

Помимо моделей работающих только на пеллетах, существуют универсальные или комбинированные котлы, которые могут работать и на других видах топлива, например на угле или дровах.

Как уже отмечалось выше, пеллетные котлы достаточно новый вид отопительных устройств для российского рынка. Однако они имеют хороший потенциал для укрепления своих позиций благодаря некоторым существенным преимуществам по сравнению с дизельными или газовыми котлами.

Плюсы

Основными достоинствами пеллетных котлов являются:

• экологичность

  Пеллеты обладают самым низким процентом зольности среди других видов твердого топлива таких как дрова или уголь. Содержание СО2 в дымовых газах также очень низкое.

• автономность

  Котел на пеллетах по сути может называться устройством отопления длительного горения. Наличие автоматики и бункера для хранения топлива, позволяет создать почти полностью автоматизированную систему отопления в вашем загородном доме или на даче.

• высокий КПД

  КПД пеллетных котлов с горелкой открытого типа достигает 95%. При использовании горелок факельного типа, КПД чуть ниже и составляет около 90%.

• высокий срок службы

  Высокая цена котлов на пеллетах компенсируется их долгим сроком службы. В среднем срок службы устройств отопления работающих на топливных гранулах составляет около 20 лет.

Минусы

• высокая стоимость

  Как правило, использование пеллетного котла для отопления частного дома это достаточно дорогое удовольствие. Например, маломощный бытовой одноконтурный пеллетный котел марки Buderus Logano G221A 25 стоит в районе 250 000 рублей.

• энергозависимость

  Автоматика управления котлом, подача топлива, поддержание режима его работы требует наличия электропитания.

Принимая во внимание высокую цену данных приборов, владельцам частных домов хочется купить максимально эффективный пеллетный котел для своей системы отопления.

Выбирать надежное отопительное устройство на топливных гранулах стоит начинать с определения его необходимой мощности. Мощность необходимая для отопления типового кирпичного коттеджа или деревянного загородного дома определяется исходя из 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Выпускаются как маленькие бытовые модели от 15 кВт, так и почти промышленные мощностью до 500 кВт. Выпуск моделей, производительностью менее 15 кВт экономически не целесообразен, так как вместо отопительного котла, в таком случае, лучше использовать печь или камин. Выпуск моделей мощнее 500 кВт тоже не рентабелен, так как у таких устройств значительно ухудшаются их технические характеристики.

Подбирая отопительный прибор для своего дома, многие владельцы в качестве альтернативы пеллетному котлу, рассматривают дизельные или газовые котлы. Так какой же котел лучше дизельный, газовый или пеллетный? Ответить на этот вопрос можно простым примером:

Пример: Возьмем для наших расчетов типовой загородный дом или коттедж площадью 300 м2. Для отопления такого строения нам понадобится отопительный прибор мощностью в районе 20 кВт. Сам дом располагается в средней полосе России, например в Подмосковье.

При использовании дизельного котла, за отопительный сезон будет израсходовано в районе 4 тонн дизельного топлива, что равно 140 000 рублей за сезон отопления при цене дизельного топлива 35 000 рублей за тонну.

Какой же расход топлива у пеллетных котлов? Котел мощностью 30 кВт, при правильной настройке, за отопительный сезон в средней полосе России потребляет около 9 тонн пеллет, что при нынешних ценах около 6000 рублей за тонну, получается 54 000 рублей за сезон.

Отсюда следует, что пеллетный котел более чем в 2.5 раза выгоднее дизельного. Ради справедливости следует отметить, что пеллетный дороже дизельного в 2-2.5 раза, Однако учитывая его экономичность и долгий срок службы, установка системы отопления на топливных гранулах окупится достаточно скоро. Следует также принять во внимание экологичность использования топливных гранул, по сравнению с дизельным топливом.

Использование газового котла, подразумевает наличие магистрали с природным, которая присутствует в коттеджных поселках далеко не всегда. Добавьте к этому сложную и муторную процедуру согласования и получения разрешения на установку устройства отопления и подключения его к линии подачи газа.

Пеллетный котел, в отличии от газового, не подлежит регистрации и не требуется никаких согласований на его установку.

Монтаж и подключение пеллетного котла к системе отопления имеет некоторую специфику по сравнению с другими твердотопливными отопительными приборами. Давайте рассмотрим эти нюансы по порядку:

1. Пеллетный котел – достаточно массивное устройство, а при использовании внешнего бункера, вся систем и вовсе занимает огромную площадь. Поэтому для отопительного устройства на топливных гранулах необходимо организовать котельную.
2. Так как работа котла зависит от электричества, требуется оборудовать помещение котельной точкой доступа к электросети.
3. Топливные гранулы чувствительны к влажности, поэтому помещение для их хранения должно быть сухим.
4. Совместно с пеллетными котлами используется дымоход из нержавеющей стали, оборудованный системой отвода конденсата. При правильной настройке, своевременной очистке и исправности котла, в дымовой трубе образуется около 4-5 литров конденсата в неделю.

В остальном схема и правила установки и обвязки пеллетного котла не отличается от схемы обвязки твердотопливного котла. Следует заметить, что правильная настройка и подключение устройства отопления на пеллетном топливе, позволит избежать поломок и обеспечит должную эффективность работы прибора. Именно поэтому стоит заказать комплекс работ по установке, монтажу и подключению под ключ, если нет соответствующего опыта, чтобы выполнить их своими руками.

Более подробный рассказ о котлах на пеллетах смотрите в следующем видео: