Автор: Среди большинства систем отопления, применяющих для теплогенерации разные варианты твёрдого топлива, особенное место занимают тт котлы на пеллетах. Последние собой представляют гранулы формы цилиндра, изготавливающиеся способом прессования древесных отходов, торфа, соломы, шелухи подсолнечника и других отходов сельскохозяйственного производства. Теплотворная способность данного биологического топлива в 1,5 раза больше, чем у сухих дров, благодаря этому прессованные топливные гранулы повсеместно применяются для изготовления тепла на Западе и становятся все более распространенными у нас в государстве.
Конструкция и рабочий принцип гранульного котла
Перед тем как определить преимущества, и недостатки обогревания строений с использованием деревянных гранул, нужно разобраться в устройстве и принципе действия агрегатов, которые их сжигают. Современный твердотопливный отопительный котел на пеллетах – это автоматизированная высокотехнологичная установка, показывающая самую производительную работу среди всех агрегатов иных типов, его КПД составляет до 92% (по информации заводов – производителей). Длительность горения без человеческого вмешательства устанавливается 2-мя факторами:
- запасом гранул в бункере, из которого они подаются в топочную камеру;
- периодичностью чистки внутренних компонентов агрегата от золы и пепла.
На рисунке изображен твердотопливный котел на пеллетах с горелочным устройством факельного типа.
Пеллетный котел с ручной топливной загрузкой
Аппарат состоит из топки и жаротрубного трубного змеевика, заключенных в водяную сорочку. «Сердцем» теплового генератора считается пеллетная факельная горелка с принудительным нагнетанием воздуха. Продукты горения, выходя из топочного отделения, выполняют 3 хода по дымогарным трубам и отдают собственную теплоту водяной сорочке. Потом они проникают в дымотвод и выбрасываются наружу, в котлах высокой мощности для такой цели задействован второй вентилятор – дымосос. В большинстве моделей для добавочного отбора тепла у газов дыма на выходе из агрегата ставится добавочный теплообменный аппарат – экономайзер. Из-за него КПД увеличивается на 3—5%.
По количеству ходов, совершенных дымовыми газами в дымогарных трубах, все твердотопливники делятся на одно-, 2-ух – и трехходовые. В первых газообразные, жидкие и твердые вещества сразу из топочного отделения проникают в газоходы трубного змеевика, не меняя направления движения. В других агрегатах они выполняют перед выбросом 2 или 3 хода, наиболее эффективными считаются трехходовые тепловые генераторы, так как они отбирают теплоту у газов дыма по максимуму.
Горелочные устройства
Горелки, которыми оснащаются котлы на гранулированном топливе теплоснабжения, бывают 2-ух видов: факельные и ретортные, последние еще называют устройствами объемного горения. Двухходовой аппарат с ретортной горелкой в действии представлен на рисунке:
Котел с автоподачей топлива в разрезе
Горелка сделана в виде чаши с прорезями по обоим бокам, в них сквозь воздуховод вентилятор нагнетает воздух для горения. Пеллеты подаются в нижнюю часть «чаши» шнековым конвейером, а в него прессованные топливные гранулы проникают из бункера способом свободного падения через дозирующее приспособление. Все устройства, примененные в процессе сжигания топлива, управляются контроллером отопителя. Рабочий принцип ретортной горелки изображен на схеме:
Ретортная горелка
Горелка факельного типа функционирует двери гладкиенемного по другому, шнековый конвейер в ней подает гранулы на специализированную площадку, где сквозь них вентилятор продувает воздух. Во время работы появляется мощный стабильный факел, идущий в горизонтальном положении, как показано на схеме:
Факельная горелка
Оба горелочных устройства функционируют одинаково надежно и прекрасно прогревают водяную сорочку теплового генератора. Небольшое предпочтение отдается факельной горелке, так как известны ситуации, когда из-за плохого качества прессованных топливных гранул чаша реторты засорялась, пламя становилось нестабильным, а то и совсем угасало.
Для организационных работ непрерывной топливоподачи в отопительных установках маленькой мощности применяется навесной или приставной бункер для гранульного котла. Его вместительности хватает от 1 суток до нескольких суток, если учесть, что для выделения 10 кВт энергии тепла ежечасно нужно сжигать 2 кг гранул. Иначе говоря для обогревания 100 м2 площади среднестатистического строения применяется 2 кг топлива в час, в день это выйдет 48 кг.
При насыпной плотности прессованных топливных гранул 650 кг/м3 объемный топливный расход в день будет составлять 0.07 м3. Для тепловых генераторов средней и высокой мощности организовуется подача гранул из отдельно стоящего бункера или емкости конусообразной формы, подвешиваемой к стенке. В данном случае появляется необходимость в еще одном шнековом конвейере для движения биологического топлива от бункера к горелке, длина шнека достигает 10 м.
Бункер с конвейером для подачи прессованных топливных гранул в топочную камеру котла
Производственники теплогенерирующего оборудования в личный дом или производственное здание предлагают исполнять чистку зольника, пространства камеры сгорания и жаровых труб в среднем 1 раз на протяжении недели. Отдельные из них рекомендуют поставку агрегата с особенным комплектом инструментов для очистки. В него входят разные щетки либо даже миниатюрный мощный пылесос, он замечательно справляется с удалением золы из жаровых труб трехходовых систем отопления.
Из сказанного выше делаем вывод, что если есть наличие достаточно большого бункера для хранения гранул и шнекового конвейера для их перевозки постоянная продолжительность горения пеллетного агрегата составляет 7 дней, по их истечении необходима остановка для обслуживания и чистки.
Небольшой обзор средств автоматизации
Сегодняшние котлы на гранулированном топливе долгого горения имеют большой уровень автоматизации, сопоставимый с газовыми или работающими от электричества отопителями. Список функций, которые обеспечивают комфорт и эксплуатационная безопасность, поражает:
- Управление средствами подачи топлива с дозированием.
- Розжиг и закрытие горелки автоматически.
- Регулировка интенсивности горения и убирания газов дыма путем изменения продуктивности компрессора и дымососа.
- Контроль самого большого и очень маленького уровня теплового носителя в водяной сорочке.
- Контроль за давлением воды.
- Автоматизированный сбросной клапан и воздухосбрасыватель (группа безопасности).
- Датчики, контролирующие расход прессованных топливных гранул и сигнализирующие об их небольшом количестве в бункере.
- Температурные датчики теплового носителя.
- Датчик наличия в дымоходе тяги.
Пеллетная горелка в разрезе
Нужно уделить особое внимание системе розжига, встроенной в горелку. Она состоит из элемента накаливания и фотодатчика, которые связаны с электронным блоком управления. Когда шнек доставит нужное для розжига кол-во топлива, он останавливается, а включается электрический элемент нагрева. От раскаленного электрода кучка гранул загорается, что регистрирует фотодатчик. Как только вентилятор повысит воздушный поток на горение и шнек добавит топлива, возникнет стабильный факел пламени. Тогда по сигналу фотодатчика контроллер отключит компонент накаливания.
Плюсы и минусы гранульных котлов
Совершать домашнее отопление водогрейной установкой на прессованных гранулах – один из самых лучших вариантов, и вот почему:
- высокая отдача тепла топлива и конструкция установки дают КПД до 92%;
- выбросы в атмосферу веществ которые вредны для здоровья минимальны;
- большой уровень автоматизации дают комфортабельную и неопасную эксплуатацию отопителя;
- продолжительность горения – данный показатель лучше, чем у остальных твердотопливных нагревателей воды;
- не потребуется регулярное обслуживание;
- возможность присоединения выносных регуляторов температуры в помещениях и датчика воздуха снаружи;
- удалённое управление при помощи GSM – модуля или мобильных приложений для смартфона.
Многие российские и иностранные производственники декларируют собственные изделия как дровяные котлы и пеллетах, так как в них есть возможность переходить с одного вида топлива на иное. Для этого только лишь необходимо снять с фронтальной панели горелку и поставить вентилятор на установочной пластине, после этого в топочную камеру через дверь можно загружать дрова. Устройства автоматики и управления приспособлены для аналогичных переходов и будут удачно настраивать процесс сжигания древесины.
У любой монеты имеется две стороны, так и отопители на деревянных гранулах имеют собственные недостатки. К примеру, их нежелательно покупать людям, проживающим в районах с ненадежным электроснабжением, так как установка без электрической энергии работать не сумеет. В исключительном случае придется обзавестись бензогенератором электричества или блоком бесперебойного питания.
Второй важный недостаток – большая цена оборудования, наибольшая среди твердотопливных «собратьев». К примеру, применять пеллетные котлы для дачного участка оказаться может не всегда целесообразным, так как это удовольствие не из недорогих.
Заключение
Понятно в том, что пеллетный котел для личного дома – один из очень подходящих вариантов обогревания. Благодаря собственным прекрасным показателям эти установки для отопления обещают стать наиболее известными обозримой перспективе, не обращая внимания на основное преграда – большую цену.
