Гравитационная пеллетная горелка своими руками - это великолепная возможность сделать качественный прибор для автоматической дозировки подачи пеллетов. Основная особенность этого устройства, которое представлено лотком для заполнения топлива, жаровней, вентилятором и приспособлением для розжига, - крепление горелки на топочную дверь.

Пеллетная горелка обеспечит автоматическую подачу топлива

Общее описание

Как правило, стандартная пеллетная горелка реализуется производителями уже укомплектованной различными приспособлениями. Чаще всего в комплектацию входят следующие элементы:

• контроллер для автоматизации работы;
• шнек для подачи пеллет;
• лямбда-зонд, который измеряет остаточный объем воздуха и автоматически регулирует горение;
• бункерная топливная емкость.

На участке от шнека до горелки в некоторых случаях устанавливается пластмассовая гофра, которая при появлении обратной тяги не допускает распространения пламени. Основными узлами горелки также являются:

• электрический нагревательный элемент, который задействован в автоматическом розжиге;
• вентилятор для подачи воздуха, находящийся снизу устройства либо сзади котла, регулируемый с помощью контроллера.

В данном видео узнаем как сделать пеллетную горелку своими руками:

Автоматизированная подача в топку горючего из бункера происходит без вмешательства человека. Подача пеллет производится при помощи шнекового устройства с электроприводом, при этом процесс дополнительно проверяется контроллером с тепловыми датчиками и системой индикации, которая отображает работу непосредственно горелки.

Схема управления режимом температуры теплоносителя несложная. Во время достижения заданной температуры горелка с помощью контроллера переходит в ожидающий режим с длительным тлением горючего. Затем, когда теплоноситель остывает до определенной температуры, датчик передает сигнал о запуске вентилятора, это вызывает розжиг топлива и перевод устройства в обычный режим работы. Для розжига часто задействуют ТЭН.

Эффективность горелки будет зависеть от скорости засыпания горючего в топку и объема самого топлива, потому лишь правильная настройка всех показателей способствует оптимальному эффекту от работы этого оборудования.

Разновидности устройств

На сегодняшний день есть три разновидности горелок, которые можно устанавливать в отопительный котел. Каждый из видов имеет свои конструктивные решения и особенности работы :

1. «Каминная» горелка используется для каминов, которые отапливаются с помощью пеллет, а также определенных видов пиролизного котельного оборудования. Процесс горения проходит в чаше, а снизу подается воздух. При этом пеллеты подаются сверху. Необходимо не забывать, что эта конструкция довольно редко используется в промышленных горелках, это объясняется габаритами и необходимостью производить тщательную настройку оборудования.
2. Стокерный вид. Эта разновидность горелок имеет очень сложную конструкцию и большие размеры. Во время установки оборудования непременно обязан быть грамотно рассчитан угол, это не допустит появления значительного количества золы. Также немаловажно правильно произвести крепление шнекового оборудования для подачи горючего. Из недостатков можно выделить довольно высокие требования, которые предъявляются к качеству загружаемого топлива.

Разновидность устройств позволит подобрать подходящее именно вам

1. Факельный вид применяется для обогрева маленьких по размеру помещений и изначально использовался для сжигания соломы. Основные преимущества представлены довольно маленькими размерами, надежностью во время эксплуатации и простотой исполнения, а также неприхотливостью к качеству топлива. Из недостатков можно выделить слабые показатели мощности, а также значительный перегрев под действием пламени.

Сегодня в факельных горелках широко используется компьютерное управление, которое дает возможность настраивать скорость подачи горючего, а также такие показатели, как периодичность чистки оборудования, скорость и мощность вращения вентилятора.

Разработка проекта и чертежей

Своими руками горелку на пеллетах можно сделать, только если правильно разработать предварительно проект, подготовить инструменты для работы и требуемые материалы. При изготовлении самодельной пеллетной горелки в чертежах непременно обязаны быть отображены все детали и элементы конструкции, в том числе камера сгорания, которая представлена трубой с квадратным либо округлым сечением, а также вентилятор, бункер для загрузки горючего и шнековый конвейер.

Периодичность обслуживания котельного оборудования, которое работает в автономном режиме, будет зависеть непосредственно от размеров установленного бункера для загрузки топлива.

Электронная панель управления самостоятельно контролирует работу вентилятора и все данные интенсивности подачи воздуха, что оказывает прямое влияние на скорость сгорания находящихся в топке пеллет.

Во время составления проекта необходимо учесть, что работоспособность главных элементов конструкции, которые представлены шнеком, вентилятором и блоком электронного управления, обеспечиваются с помощью электроэнергии, потому это оборудование является энергозависимым.

Подготовительные мероприятия

Перед тем как сделать самодельную пеллетную горелку своими руками, надо определиться с площадью обогрева помещения, это даст возможность точно рассчитать мощность котельного оборудования.

Основные факторы, которые непременно учитываются во время расчета:

• высота и размер обогреваемого помещения;
• средняя температура в вашем районе;
• материал изготовления стен;
• количество оконных и дверных проемов.

С учетом справочной литературы нужно произвести определение коэффициентов теплового сопротивления материалов, а после выполнить расчеты теплопотерь. Мощность котельного оборудования обязана быть больше тепловых потерь приблизительно на 20 процентов.

Если надо самостоятельно произвести расчеты показателей мощности котла, то можно использовать специальный калькулятор. При этом погрешность произведенных расчетов будет незначительной.

Изготовление горелки

Чтобы изготовить горелку своими руками, можно выбрать различные конструктивные решения, которыми будут обуславливаться характеристики устройства и принципом его работы. Необходимо учесть, что габаритную чугунную горелку необходимо располагать в самой топке котла.

Функционирование шнекового механизма обеспечивается электродвигателем. При этом длина шнека обязана быть не более 2 метров, это снизит риск скопления золы и минимизирует частоту проведения очистки топки.

Оснащение этого узла датчиком температуры, который производит контроль нагрева кожуха и отвечает за своевременное срабатывание автомата для подачи горючего, повышает удобство пользования.

В большом внимании нуждается конструкция бункера, которая имеет большое значение во время расчета длительности автономной работы котла. Возможна установка дополнительного шнека, который существенно увеличит время автономной работы котельного оборудования без дозаправки топлива.

В определенных ситуациях специалисты советуют заменить отдельный бункер обычной упаковкой пеллет, которая прочно крепится на устройстве с помощью специального штатива.

Способы автоматизации

Соотношение подачи топлива и воздуха в камеру сгорания необходимо отрегулировать, в противном случае работа отопительного оборудования будет нестабильной или постоянно происходить на высокой мощности.

Самый простой способ изменять обороты вентилятора и шнекового двигателя - это установить простейший регулятор. Но в этом случае добавится необходимость регулярного присмотра и настроек оборудования с учетом температуры окружающей среды и теплоносителя. Настройка отопительной системы своими руками состоит в том, чтобы подобрать на различных режимах работы такое соотношение подачи воздуха и горючего, во время которого факел пламени будет стабильным и ровным. Добиться этого можно только во время автоматизации работы котла.

Вначале надо приобрести блок электронного управления. Если котел уже оборудован этим прибором, то необходимо внимательно изучить возможности его применения. Обычно контроллеры ведущих изготовителей имеют свободные контакты для управления, куда можно подсоединить электрические двигатели шнека и вентилятора. В этом случае с учетом показателей датчиков контроллер начнет повышать или понижать подачу топлива и регулировать скорость работы вентилятора.

В плане розжига и контролирования пламени горелку тоже можно автоматизировать. Необходимо приобрести фотодатчик, а также электронный элемент накаливания. Последний включается в самом начале, поджигая пеллеты, а фотодатчик во время появления стойкого пламени будет извещать об этом контроллер, который выключит элемент накаливания.

На патрубке устанавливают датчик наполнения, его основная задача - подавать сигнал на электронный пульт управления, если шнек наполнен пеллетами, чтобы завершить подачу горючего. Все эти способы автоматизации дают возможность эффективно сжигать топливо и создать комфорт во время обслуживания котла отопления. Но существуют и определенные недостатки:

1. Стоимость изготовления горелки значительно повышается.
2. Находящийся в комплекте электронный блок отопительного котла обычно не приспособлен для одновременной работы с приборами для контроля и розжига горелки, в этом случае необходимо приобретать новый.
3. Горелку можно подсоединить не к любому контроллеру.

Устранение неисправностей

Чтобы организовать нормальную работу пеллетного котла отопления, нужно для начала правильно подобрать месторасположение и сделать грамотный монтаж отопительной системы. Основание при установке котла обязано быть прочным, способным выдерживать как вес непосредственно котла, так и массу бункера с пеллетами.

Пол и стены необходимо изолировать негорючими материалами. Из таких же материалов монтируется вентиляция и дымоход.

Существует несколько довольно распространенных нарушений работы котла, которые вполне можно исправить своими руками:

1. Появление искр из дымоходной трубы, как правило, провоцируется загрязнением зольников продуктами горения.
2. Высокий уровень расхода горючего может вызываться пеллетами плохого качества либо значительным снижением температуры на улице.
3. Слабый обогрев помещения может быть при неверном расчете мощности котельного оборудования, при наличии в отопительной системе воздушной пробки либо недостаточном количестве батарей.
4. Появление хлопков и дыма во время открывания дверки котла отопления чаще всего обусловлено следствием загрязнения дымоходных и жаровых труб.

Самые сложные элементы лучше всего покупать в уже готовом виде. «Колосник», горелка, вентилятор и электродвигатель, программаторы и датчики, топочные дверцы заводского изготовления всегда намного лучше оборудования, которое собрано в домашних условиях.

Пеллетная горелка, которая изготовлена своими руками - это один из доступных способов оптимизации автономной отопительной системы, тем более если в роли источника тепла применяется твердотопливный котел. Это устройство даст возможность обогревать жилище почти всеми разновидностями твердого топлива.

Пеллетное топливо, или просто пеллет, как известно, представляет собой прессованные при повышенной температуре и гранулированные отходы обработки древесины или сельхозпроизводства (солома, шелуха и пр.). Себестоимость отопления пеллетами и в странах, обладающих природными энергоносителями в избытке, может быть ниже, чем углем (исключая места, непосредственно прилегающие к угледобывающим регионам). Пеллеты не источают вредных испарений, как жидкое топливо, взрывобезопасны, пачкают не более дров, но не требуют заготовок древесины на топливо.

Вместе с тем пеллеты энергоноситель довольно-таки капризный, при неправильном использовании пожароопасный, а в поиске на тему пеллетной горелки своими руками полезной информации крайне мало; покажут бьющий из сопла факел, и все тут. Или дают схему керамической горелки с наддувом к невнятному описанию гравитационной энергонезависимой горелки, или что-то еще в таком роде. Настоящая статья призвана до некоторой степени восполнить этот пробел.

Почему горелка?

Пеллеты можно загрузить в обычную печку и поджечь, они сгорят. Также сгорят и в печи либо котле длительного горения. Но зольность составит в лучшем случае 20%, а может быть и все 60% (!). Поэтому при сжигании пеллет широко применяется предварительный пиролиз массы топлива; в таком случае зольность будет 2-5%. Но загружать пеллет в пиролизную печь или котел смысла нет: в устройстве со сжиганием пиролизных газов в отдельной камере они закоксуются, спекутся, и отход топлива будет еще больше, плюс внеплановая чистка и/или ремонт котла. Поэтому пеллеты сжигают в специальных горелках, где зоны пиролиза и формирования факела горящих газов частично перекрываются. Конструкция горелки выходит в принципе несложная. Как сделать простейшую пеллетную горелку, см. напр. видео:

Видео: простая самодельная пеллетная горелка

Однако у мало-мальски технически грамотного человека тут уже возникнет очевидный вопрос: температура пламени факела достигает 1000 градусов и более. Надолго ли хватит обычной конструкционной стали в непосредственном контакте с ним? Есть и другие, не менее важные нюансы, поэтому ставить простую горелку на пеллетах в свой домовый котел рано. Между прочим, сгореть можно, см. далее. Сначала нужно разобраться, как правильно сделать пеллетную горелку, пригодную хотя бы в качестве запасной, на случай нехватки или недоступности основного топлива.

А стоит ли?

Экономически самостоятельное изготовление запасной пеллетной горелки имеет полный смысл, т.к. цены достаточно надежных брендовых изделий начинаются где-то от $500, если речь идет о полуавтоматической горелке, требующей ежедневного ухода; такая будет пригодна в качестве запасной. А за автоматизированный комплект оборудования для отопления пеллетами, требующий похода к нему раз в неделю для догрузки топлива, придется выложить от $3000.

Пеллеты как топливо

Пеллет достаточно энергоемкое топливо: его 1 кг выделяет ок. 5 кВт/ч тепла. Т.е. для отопления дома средних размеров в средних широтах в горелке должно сгорать прим. 2 кг пеллета в час; по объему это где-то с полведра. Пеллет в бункер (см. далее) нужно досыпать 1-2 раза в сутки и одновременно вытряхивать зольник котла; зола вполне пригодна на удобрение. Чистить хорошую фирменную горелку нужно не чаще раза в неделю (требующие чистки раз в сезон стоят от $5000); самодельную придется прочищать раз в 3-4 дня.

Но, во-первых, пеллеты хорошо горят и просто так, хоть и дают много золы. Болезнь всех без исключения существующих пеллетных горелок – возможность т. наз. обратного горения, когда зона пиролиза проникает в топливный бункер, и тогда – дым, вонь (ядовитая), пожар. Во-вторых, пеллетные горелки критичны к подаче воздуха: если его слишком много, пеллеты могут быть сдуты с горелки и дадут много золы; мало – опять много золы и закоксовывание. Потребность в воздухе горящей массы пеллет достаточно сильно зависит от режима горения. Как следствие, правильный режим горения пеллет выставить не так-то просто. В целом разжигается пеллетная горелка поэтапно след. образом:

• Поджиг – осуществляется специальной зажигалкой, представляющей собой керамический стержень, нагреваемый до 900-1100 градусов. Самодельную горелку можно разжигать лучиной, но ни в коем случае не ЛВЖ! Горение сразу же проскочит в бункер!
• Запуск – подачу воздуха регулируют (см. далее) до образования стабильного факела пламени;
• Разгон (выход на рабочий режим) – также воздухом (возможно, совместно с подачей топлива) добиваются бездымного пламени (возможно, с контролем его температуры) и сдувания золы с горелки без выдувания пеллет;
• Работа в дежурном режиме – воздух прикрывают до получения заданной температуры теплоносителя в обратке;
• Останов – подачу топлива отсекают, а воздух подают по п. 3, пока полностью не сгорит остаток.

Системы с принудительной подачей топлива

Именно способ подачи топлива определяет пожаробезопасность котла с пеллетной горелкой. Пеллеты в горелку в общем можно подавать принудительно или гравитационным способом, когда они сами сыплются из бункера. Наиболее безопасен принудительный способ. Однако это как раз тот случай, когда за безопасность и удобство надо платить: горелки с принудительной подачей это те самые, которые стоят от $3000.

Принудительная пеллеты к котлу из бункера может быть пневмолифтовой (поз. 1 на рис. и шнековой (поз. 2 и см. ниже). Общее у них то, что в тракте подачи топлива есть восходящая ветвь. Если огонь выйдет из горелки, то ему, чтобы попасть в бункер, нужно будет спуститься вниз, что маловероятно. Пневмоподача совершенно исключает проскок горения в бункер, т.к. сплошной массы пеллеты в топливопроводе нет, да еще и воздух дует навстречу возможному пути огня, поэтому питать котлы с пневмоподачей можно из открытого бункера, который загружается раз в месяц. Однако в том и другом случае горелка нужна чашечная (объемная, см. ниже) со шнековой подачей пеллеты из питателя, поз. 3 и 4; она технически сложна, а ее стоимость составляет не менее 1/3 всей системы питания котла.

В системах со шнековой подачей используются 2 отдельных механических узла (слева и в центре на рис.): забирающий шнек поднимает пеллету из бункера. Затем топливо падает в питатель (приемный бункер) горелки, где другой шнек толкает топливо в зону горения. Как ни странно, проскок горения в бункер при этом не исключен совершенно, т.к. в восходящей ветви топливопровода пеллета лежит сплошной массой, поэтому нисходящий участок топливопровода делают из плавкого (но не горючего!) либо термоусаживающегося материала. Если питатель загорится, он расплавится или оторвется и прервет путь огня. Система со свободным падением пеллеты в питатель (справа) используется реже вследствие меньшей пожаробезопасности, но зато может быть применена для питания гравитационных горелок, см. далее.

Примечание: иногда ради компактности топливный бункер водружают на котел, см. рис. справа. При этом система с принудительной подачей теряет свойство пожаробезопасности, т.к. восходящая ветвь топливопровода из тракта подачи исключается.

Серьезный недостаток систем с принудительной подачей пеллеты – их энергозависимость: нужно крутить 2 электромотора. Но тогда имеет смысл и горелку применить с принудительным наддувом, это повышает КПД котла на 3-7 процентных пункта, и подключить управляющую автоматику, см. далее. В холодных странах, греющихся привозным топливом или собственными отходами, экономия на отоплении за сезон в таком случае может составить сумму, окупающую стоимость горелки с котлом.

Горелки в системах с принудительной подачей используются шнековые объемные, т.е. пеллета в них также принудительно выдавливается в пиролизную камеру, а пиролизные газы сгорают в топке котла. Горелки с пламенной чашей (поз. 1 на рис.) постепенно выходят из употребления: при сбое автоматики (см. ниже) топливо в чаше коксуется, что означает внеочередную чистку или ремонт котла, а проскок огня в питатель не такое уж редкое явление и в моделях лучших производителей. Чистить горелку с чашей от остатков золы нужно, при питании штатным (рекомендованным производителем) топливом, раз в неделю.

Горелки с подачей вторичного воздуха в дожигатель (поз. 2) или с ретортой, формирующей первичный и вторичный потоки непосредственно в чаше (поз. 3) лишены большинства этих недостатков. Горелка с дожигателем практически никогда не закоксовывается, но чистить ее вручную нужно все равно раз в неделю, а горелке с ретортой чистка нужна ежемесячная, да и то по результатам осмотра.

Примечание: по схеме с ретортой строятся также т. наз. каминные горелки с гравитационной подачей топлива для котлов и печей до 5 кВт, поз. 4 на рис.

Об автоматике

Горелки систем с принудительной подачей пеллеты не образцы для повторения начинающими не только из-за сложной механики. Все свои достоинства, в т.ч. безопасность, они показывают только под управлением микропроцессора, действующего от целого набора датчиков:

• В дымоходе – дает не только наличие, но и величину тяги.
• В топке – показывает температуру факела.
• В системе отопления – дает температуру обратки.
• В горелке, в зоне сжигания – показывает наличие и уровень топлива.
• В питателе – то же.
• В бункере – то же.

Микропроцессор, руководствуясь данными с датчиков, регулирует подачу и топлива, и воздуха по заданной пользователем с пульта программе, напр. «Зима», «Весна/осень», «Нижний уровень комфорта», «Дом пустует» и др. Именно одновременная согласованная регулировка подачи воздуха и топлива обеспечивает максимально возможный КПД котла на любых доступных пеллетах, это серьезное достоинство систем с принудительной подачей.

Гравитационные горелки

Гравитационная пеллетная горелка может быть выполнена энергонезависимой, т.к. топливо в ней сыплется прямо в пиролизную камеру, а наддув возможно обеспечить за счет тяги в дымоходе. Ввести гравитационную горелку в рабочий режим также возможно вручную, манипулируя всего лишь заслонкой на горелке и шибером (регулятором тяги в дымоходе). Однако стоит это несколько меньшего КПД котла и большей пожароопасности. Поэтому любая гравитационная горелка требует квалифицированного обслуживания. Будем надеяться, что данная статья поможет читателю и в этом.

Энергонезависимые гравитационные горелки с ручным управлением промышленностью не выпускаются: при неграмотном пользовании они чрезвычайно опасны. В продажу под названием гравитационных поступают полуавтоматические горелки с подачей топлива «самосыпом». Для предотвращения проскока огня в бункер либо ставят шлюз (слева на рис.) из термореактивных, т.е. расширяющихся при нагревании элементов, либо применяют схему с двойным колосником, справа. Подвижный колосник периодически отходит назад, берет порцию топлива и переносит ее в зону сжигания, одновременно выталкивая золу в зольник котла. Сложная горелка со шнеком в таком случае не нужна, но плоха эта схема тем, что зазор между колосниками быстро забивается остатками золы. Если подвижный колосник застрянет в заднем положении, проскок огня в бункер практически неизбежен, поэтому огневой шлюз в горелке с двойным колосником также необходим.

Без электричества

Самодельная пеллетная горелка может быть выполнена энергонезависимой, если ее сделать по корзиночно-факельной схеме:

1. Топливо сыплется непосредственно в пиролизную камеру, представляющую собой стальную перфорированную корзину. Корзину делают съемной, т.к. под каждый калибр (диаметр) пеллет нужна отдельная корзина.
2. Немедленный проскок огня в бункер до определенной степени предотвращает «третичный» воздух, подсасываемый через отверстия в питалеле.
3. Первичный воздух обеспечивает пиролиз топлива в корзине.
4. Пиролизные газы и вторичный воздух поступают в камеру сгорания, где и происходит основное горение.
5. Из камеры сгорания вырывается факел раскаленных газов, греющий котел.

Примечание: по описанной схеме строятся и некоторые фабричные горелки, в т.ч. хорошо себя зарекомендовавшие Пеллетроны. Но они ни в коем случае не энергонезависимы, т.к. снабжены встроенной автоматикой. ИБП (источник бесперебойного питания) для Пеллетронов можно приобрести опционально или использовать компьютерный.

Посматривая на Пеллетроны

Схема работы энергонезависимой пеллетной горелки с котлом дана слева на рис., а схема ее устройства и описание принципа действия – справа там же:

Непременное условие успешной эксплуатации – шибер в дымоходе с заведомо избыточной тягой. В режим такая горелка вводится довольно просто:

• Полностью открывают шибер и воздушную заслонку горелки.
• Открывают заслонку подачи топлива на бункере (она должна быть обязательно!)
• Поджигают пеллету, немедленно прикрывают заслонку на горелке.
• Наблюдая сквозь смотровое окошко котла (тоже обязательно), плавно и медленно открывают заслонку горелки, пока факел не разгорится и не появится облачко золы. Выдувания пеллет не допускать!
• Шибером по термодатчику котла (или по виду факела) вводят горелку в рабочий режим.

Останов горелки также несложен:

1. По окончании цикла топки перекрывают подачу топлива на бункере.
2. Шибер открывают полностью.
3. Немедленно по открытии шибера (лучше – синхронно с ним) заслонку горелки прикрывают прим. на 3/4.
4. К профилактическим работам на горелке (если надо) приступают не ранее чем через 10 мин по исчезновении последних признаков горения.

Детали и размеры

Самая ответственная часть горелки – корзина. Ахиллесова пята самодельных корзин – застревание и закоксовывание пеллет в наклонной задней стенке, отчего пиролизный процесс нарушается и огонь идет в бункер. Чтобы избежать этого, прорези в задней стенке нужно делать не сплошные, а так, как показано на врезке справа вверху на рис. Размеры прорезей – на 2-3 мм меньше размера пеллет в плане. Зазор между задней стенкой и днищем корзины на 2 мм меньше калибра пеллеты, но не менее 6 мм. А вот прорези в передней стенке, отделяющей пиролизную часть от камеры сгорания, нужны как раз сплошные. Лучше даже, если они будут открыты снизу. Высота канала вторичного воздуха под днищем корзины для горелки на 15 кВт 28-30 мм. Наклон задней стенки 45 градусов. Такая корзина с лотком размерами в плане 130х130 мм и глубиной 100-120 мм как раз и сожжет 2-3 кг пеллет в час.

Не менее ответственная часть – бункер. Как раз в бункеры произвольной конструкции чаще всего и происходит проскок огня. К счастью, здесь мудрить не надо: бункеры от Пеллетронов, чертежи которых даны слева на рис., отлично себя показали. С горелкой на 15 кВт 34 кг бункер средней зимой в средней полосе обеспечивает суточную топку, а 17 кг полусуточную.

Размеры камеры сгорания можно взять от Пеллетрона 15 (выделено цветом справа на рис. Канал вторичного воздуха лучше сделать Г-образным с изломом вверх, это обеспечит активное его смешивание с пиролизными газами и немного больший КПД котла.

Камеру сгорания нужно делать из жаропрочной стали толщиной от 2 мм. Поскольку жаровая сталь варится плохо, надо вычертить развертку камеры, свернуть ее и стыки проклепать или проварить точечной сваркой. Кстати, настольный аппарат для точечной сварки тоже можно сделать своими руками в домашних условиях.

Примечание: еще об одном варианте самодельной гравитационной пеллетной горелки см. след. ролик:

Видео: гравитационная пеллетная горелка своими руками

Возможные усовершенствования

Намного упростит запуск горелки и сделает ее безопаснее вследствие меньшей реакции на тягу в дымоходе наддув. Для 15 кВт горелки достаточно вентилятора на 20 Вт. Проще всего регулировать наддув от вентилятора-улитки, как показано на рис. справа.

Примечание: на форумах по пеллетному отоплению, напр. американском: donkey32.proboards.com , можно найти идеи поставить в котле элементы Пельтье и запустить от них для наддува 12 В компьютерный вентилятор. Во-первых, элементы Пельтье мигом сгорят и в дымоходе. Во-вторых, мощность компьютерного вентилятора на порядок меньше требуемой. В-третьих, без управляющей электроники, работающей от термопары в топке, система пойдет враскачку, т.к. получится – сильнее разгорелось, сильнее наддув, а надо наоборот.

Можно также таскать ведра с пеллетами не раз-два в сутки, а еженедельно или даже ежемесячно. Непременное условие, по правилам пожарной безопасности – котел должен находиться в отдельной несгораемой котельной. Тогда ставим большой бункер с долговременным запасом топлива, шнеком и свободным падением пеллет (см. выше), но не в питатель горелки, а в расходный бункер. В последнем – 2 датчика уровня топлива, верхний и нижний (лучше – оптопары). Мало топлива – мотор закрутил шнек, посыпал. Наполнился расходник – стоп! Ну, а если электричество пропало, придется уж таскать ведрами.

В заключение

Пеллеты как топливо и пеллетные горелки технически еще «сырые», не доведены до полной кондиции. Но это не значит, что любителям-умельцам заниматься ими не надо. Газ когда-то был еще менее доведен. Сто лет назад короткие радиоволны (КВ) были отданы на растерзание тогдашним «радиозайцам» ввиду их полной, казалось бы, бесперспективности для связи и вещания. А когда любители на КВ начали устанавливать дальние связи на КВ с передатчиками мощностью в ватты вместо десятков и сотен кВТ, для очень умных специалистов это было шоком. Пришлось открыть ионосферу Земли и озоновый слой в атмосфере, чтобы понять, почему так.

Что касается пеллетных горелок, то на сегодняшний день лучшие результаты показывают образцы с керамической камерой сгорания, см. рис. справа. По крайней мере, именно такие от остаточной золы нужно чистить не чаще раза в месяц. Казалось бы, штука не для домашнего повторения. Но детали камеры можно сделать методом шликерного литья, как делают самодельные тигли для плавки металла, а работают они в более тяжелых условиях. В общем – твори, выдумывай, пробуй!

Во многих регионах проблема обогрева частых домов по-прежнему остается актуальной. Конечно же, на современном рынке представлен огромнейший ассортимент оборудования, использующего в качестве топлива самые разнообразные материалы, будь то газ, дрова, электричество или масло и т.д. Однако доступ к газовым магистралям и стабильным электросетям есть далеко не везде, поэтому твердотопливный обогрев во многих регионах остается наиболее предпочтительным.

Один из лучших вариантов твердотопливного отопительного агрегата – это пеллетный котел , который можно собрать своими руками.

Рассматриваемый агрегат является одной из модификаций обыкновенного твердотопливного котла, оптимизированной под работу с использованием специальных прессованных гранул в качестве топлива.

1. Применяемые гранулы являются очень бюджетным топливом, уступающим по этому показателю разве что магистральному газу.
2. Собрав пеллетный котел, вы сможете обеспечить экономичный и эффективный обогрев собственного дома.
3. Помимо этого, пеллетные котлы являются одним из наиболее безопасных видов отопительного оборудования для частного использования.

Принцип работы пеллетного котла

Как отмечалось, в качестве топлива такие котлы используют пеллеты, то есть гранулы из прессованной древесной стружки, опилок и прочих подобных отходов.

Работа котла основывается на предельно простом принципе. Вы загружаете пеллеты в специальный бункер, оттуда они по шнеку поступают незначительными порциями к горелке, в которой и осуществляется сгорание гранул.

Под воздействием пламени происходит нагрев воды в специальном резервуаре, подключенном к отопительной системе.

В результате при минимальных затратах вы получаете надежный, экологически чистый и высокоэффективны й обогрев.

Преимущества котла

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 энергонезависиму ю модель пеллетного котла, не требующую подключения к электросети, так и полноценный автоматизированн ый агрегат. В этом плане ориентируйтесь на свои запросы и предпочтения.

Руководство по сборке котла

Пеллетные котлы имеют достаточно сложную конструкцию. Инструкция по их сборке тоже будет нелегкой и многоэтапной. Для большего удобства процесс сборки каждого основного агрегата рассмотрен отдельно. Купите или изготовьте необходимые элементы, а затем попросту соберите их в единую систему.

Этот элемент пеллетного котла настоятельно рекомендуется покупать уже в готовом виде. Именно на горелку вы потратите больше всего денег.

Самостоятельное изготовление горелки практически невозможно по той причине, что эта часть котла является не попросту емкостью для розжига загруженных гранул, а сложным контрольно-регул ирующим механизмом.

Пеллетные горелки оснащаются специальными датчиками и имеют несколько предустановленны х программ, позволяющих добиться максимально рационального расхода топлива и обеспечить наиболее эффективный обогрев дома.

Корпус и теплообменник

Со сборкой корпуса и изготовлением теплообменника вы сможете справиться самостоятельно. Корпус котла лучше всего делать горизонтальным – при таком размещении агрегата достигается максимальная эффективность обогрева.

Для изготовления корпуса рекомендуется использовать шамотный кирпич. Вы попросту собираете своего рода короб без верхней крышки и размещаете в нем теплообменник с подключенными трубами и прочими элементами. Кирпич рекомендуется использовать по той причине, что он аккумулирует тепло гораздо эффективнее чугуна, стальных листов и прочих популярных материалов.

Теплообменник пеллетного котла представляет собой систему труб, соединенных между собой и подключенных к трубам теплоснабжения частного дома.

Первый шаг. Соберите из труб квадратного сечения теплообменник прямоугольной формы. Для этого нарежьте трубы на куски нужной длины и сварите их в единую конструкцию.

Второй шаг. Сделайте в профиле, выполняющем функцию вертикальной стойки, отверстия для подсоединения круглых труб.

Третий шаг. Подготовьте в оставшихся фронтальных трубах отверстия для труб отвода и подключения воды. Горячая вода будет отводиться через верхнее отверстие, холодная – подаваться снизу.

Используйте металлические трубы длиной от 150 мм. Далее можно будет использовать полипропиленовые трубы. В местах подключения труб к котлу обязательно установите шаровые краны. Дополнительно можете установить фильтры, если в них есть необходимость.

Четвертый шаг. Приварите заднюю часть агрегата к его фронтальной части и сварите боковые трубы.

На этом же этапе выберите удобное место для подсоединения дымоходной трубы диаметром от 10 см. Внизу отопительного агрегата предусмотрите небольшую камеру для сбора золы. Также конструкция пеллетного котла обязательно включает себя топливник. О нем далее.

Топливник

В топливнике, как уже отмечалось, хранятся пеллеты и отсюда же они подаются в горелку.

Первый шаг. Подготовьте необходимые материалы и приспособления. Вам понадобится шнек диаметром 7,5 либо 10 см, электромотор и металлический кожух. Двигатель вы соедините с блоком управления пеллетной горелки.

Функцию металлического кожуха может выполнять любая емкость подходящего объема с достаточно толстыми стенками.

Второй шаг. Установите в выгрузочную горловину кожуха входящий патрубок вашего шнека. К другой части шнека подключите гофрированную пластиковую трубу для подачи гранулированного топлива на горелку.

Горелка подает сигнал на электродвигатель – он запускает шнек – камера сгорания пеллетного котла наполняется требуемым количеством гранул.

В завершение вам останется лишь собрать все перечисленные элементы в единую конструкцию. Сделайте это и переходите к установке котла.

Установка котла

На этом этапе вам предстоит позаботиться об обустройстве котельного помещения и дымоотводящей системы.

Пол и стены котельной должны быть сделаны из материала, не поддерживающего горение. Пол можете делать из бетона. При желании вымостите его керамическим кафелем.

Котел устанавливайте на строго ровную поверхность. Выберите такое место, чтобы расстояние от лицевой стороны агрегата до ближайшей стены составляло не менее 100 см. Расстояние же от остальных стенок подбирайте так, чтобы в дальнейшем вам было удобно проводить профилактические работы, обслуживание и ремонт оборудования.

Важно, чтобы температура воздуха в котельном помещении не падала ниже +8-+10 градусов.

Уделите отдельное внимание вопросам обустройства дымоотводящей системы. От правильности и качества исполнения дымохода напрямую зависит не только эффективность работы самодельного пеллетного котла, но и безопасность жильцов дома.

В большинстве случаев для эффективного отведения дыма достаточно трубы диаметром 10-11 см. Важно, чтобы диаметр трубы немного превышал диаметр отверстия для отведения дыма из отопительного агрегата. Чем мощнее котел, тем массивнее должна быть труба.

Длину дымохода подбирайте так, чтобы он возвышался над кровлей здания хотя бы на 50 см, лучше – больше.

Для изготовления дымохода используйте герметичную трубу. Важно, чтобы материал изготовления трубы не поддерживал горение и стойко переносил воздействие высоких температур.

Дымоход обязательно утепляется. Для защиты трубы от атмосферных осадков установите на нее защитный конус.

В нижней части дымовой трубы сделайте отверстие для удаления конденсата. Для большего удобства можете подключить к отверстию кран. Также подготовьте отверстие для чистки трубы от сажи.

Запуск и уход за котлом

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.

Уход

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.

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

Удачной работы!

Видео – Пеллетные котлы отопления

Видео — Принцип работы пеллетного котла

Время идет, вслед за ним двигаются вперед и технологии. Этот прогресс коснулся и отопительного оборудования, в частности, котлов, работающих на твердом топливе. Современные разработки постепенно будут выдавливать с рынка то твердотопливное оборудование, при котором загрузка топлива и управление работой котла выполняется вручную.

Предлагаю разобрать одного из лидеров российского рынка — пеллетный котел с автоматической подачей топлива от компании «Теплодар» с пеллетной горелкой АПГ-25. Рассмотрим принцип работы, устройство, технические характеристики, а также виды применяемого топлива, и на этой основе составим инструкцию по применению и свой субъективный отзыв о данном оборудовании.

Описание и принцип работы пеллетного котла с автоматической подачей топлива

Пеллетная горелка АПГ-25 для котла Купер служит для автоматической, дозированной подачи древесного топлива (пеллетов) из специального накопительного бункера в горелочное устройство. В зависимости от выставленного режима работы, будет подаваться именно то количество топлива, которое необходимо для поддержания заданной температуры воды в отопительной системе.

После загрузки пеллетов в бункер при помощи, встроенного в его основание, пульта управления включается шнековый питатель, расположенный с торца бункера. Благодаря вращению мотор-редуктора, шнек автоматически и дозировочно подает гранулированное топливо в горелочное устройство через гибкий пластиковый рукав.

Пеллетный котел Теплодар

Горелочное устройство устанавливается на месте растопочной дверцы котлов Куппер. Существует также возможность монтажа горелки и на других производителей, но после некоторых доработок.

Розжиг в горелке происходит с помощью встроенной кварцевой галогенной лампы, благодаря конструкции которой происходит быстрое разгорание топлива по всему объему жаровни. Эта лампа легко монтируется и демонтируется в том случае, если в этом есть необходимость.

Пеллетная горелка с автоматической подачей топлива «Теплодар» снабжена датчиками температуры теплоносителя, которые устанавливаются на патрубке обратки и подачи (вход и выход). Они контролируют температуру воды в системе, и передают информацию на пульт управления.

АПГ-25 также снабжена датчиком пламени, установленном в горелке, и датчиком температуры окружающего воздуха. Следует отметить, что он выполняет функцию обычного термометра, т.е. просто передает информацию на дисплей ПУ, и на работу котла не влияет.

Управление работой пеллетной горелки котла происходит благодаря пульту, установленного в основании загрузочного бункера. При помощи кнопок выставляется нужный режим работы, периодичность подачи топлива в горелку и температура, в зависимости от заданных настроек.

На его дисплей выводится не только информация о работе оборудования, но и о возможных ошибках и неисправностях, о которых сигнализируют специальные символьные индикаторы.

Устройство пеллетного котла

Устройство пеллетного котла Теплодар

Итак, автоматическая пеллетная горелка состоит из трех основных элементов:

— загрузочный бункер для хранения пеллетов

— шнековый питатель с пультом управления

— горелочное устройство

Давайте теперь разберем каждый элемент подробнее по схемам:

1 — бункер

2 — основание бункера

3 — опорная тумба

4 — штуцер подачи топлива в рукав

5 — защитная платформа

6 — стенки бункера

7 — крышка бункера

13 — шнек питания

17 — горелочное устройство

18 — плита для установки горелочного устройства

20 — загрузочный штуцер

29 — пульт управления

42 — кабельная лента

43 — температурный датчик обратки

44 — температурный датчик подачи

46 — пластиковый рукав

Бункер

Это металлический короб, покрашенный черной эмалью. Сверху имеет крышку, внизу он заужен, в его основании расположен шнековый питатель.

Шнековый питатель

Это устройство предназначено для автоматизированной дозировки определенного количества топлива из бункера в горелку. Основными его элементами являются: шнек — свернутый пруток в виде винта, и мотор, передающий вращение шнеку.

Шнек питания пеллетного котла

9 — мотор
10 — установочный фланец
11 — подшипник
12 — переходной вал
14 — гильза
15 — шнек
16 — установочный винт
47 — лыска

Горелка пеллетного котла с автоматической подачей топлива

Эта конструкция устанавливается на специальной плите на месте дверцы, и состоит из жаровни, лотка для загрузки топлива, свечи розжига и вентилятора.

Пеллетная горелка

18 — плита для установки устройства
19 — корпус горелки
20 — загрузочный штуцер
21 — лоток для загрузки топлива в горелку
22 — клапан
23 — датчик пламени
24 — жаровня горелки
25 — колосниковая решетка
26 — крышка жаровни
27 — свеча розжига топлива
28 — вентилятор

Технические характеристики пеллетного котла Теплодар

Пеллетный котел: технические характеристики

Топливо для пеллетного котла

Пеллетная горелка предназначена для работы на гранулированных древесных пеллетах диаметром 6-12 мм и длиной не более 0,5 см. От качества используемого топлива зависит расход пеллетов, вырабатываемая мощность котла, а также срок службы самой пеллетной горелки.

Наиболее распространены три вида пеллетов:

1. «Белые»

Это пеллеты светлого-серого цвета, особенностью которых является низкий показатель зольности, т.е. засорения горелки. Показатель теплоотдачи составляет 4,8 кВт*ч/кг.

2. «Серые» или индустриальные

Имеют темно-серый цвет из-за содержания в них частиц коры и пыли. Зольность чуть выше, чем у «белых», но зато показатель теплоотдачи точно такой же.

Соотношение времени подачи (Тп) и мощности вентилятора (W) для обеспечения оптимального горения

3. Агропеллеты

Эти пеллеты темного цвета производятся из отходов подсолнечника. Имеют невысокий показатель теплоотдачи 4,1 кВт*ч/кг и высокую степень зольности. При использовании такого вида пеллетов, необходимо выполнять прочистку жаровни ежедневно. Смотрим видео-обзор.

Сегодня мы с Вами подробно разобрали пеллетную горелку для котла с автоматической подачей топлива. Рассмотрели устройство и принцип работы этого современного отопительного оборудования. Надеюсь, что теперь, благодаря разобранным показателям и техническим характеристикам, Вы сможете правильно подобрать пеллетную горелку для твердотопливного котла, или купить ее уже в сборе с котлом «Теплодар» серии Куппер. И в заключение, немного о стоимости: на 2017 год цена на АПГ-25 составляет 65000 рублей.

Уже готовая горелка

В последние годы стало экономически оправданным приобретение различных отопительных систем, работающих на альтернативном виде топлива. Например, большой популярностью пользуются пеллетные котлы, которые просты в установке и эксплуатации. Особенно там, где нет газопровода, а электричество обходится очень дорого. Главный минус подобного котла – это высокая стоимость, поэтому вполне оправдана идея о том, чтобы приобретя только пеллетную горелку, своими руками сделать отопительное устройство. Несмотря на то, что стоит она немало, в итоге весь агрегат должен по стоимости выйти намного дешевле, чем его аналог в магазине.

О преимуществах использования пеллет

Пеллеты представляют собой биотопливо, которое получается из древесных отходов и торфа. Внешне они напоминают цилиндрические гранулы, имеющие стандартный размер, равный 10 мм. Среди преимуществ такого биотоплива стоит отметить:

• Гранулы производятся без применения химических компонентов, они не имеют никакого запаха, в отличие от таких видов топлива, как газ, уголь или солярка. Кроме того, пеллеты не впитывают влагу, что дает возможность сохранить продолжительное время их теплотворность в обычных условиях.
• В отличие от остальных видов топлива, такие гранулы не воспламеняются, они не содержат пыли, которая часто становится причиной аллергии, а по своим тепловым свойствам превосходят даже каменный уголь.
• Высокий КПД, при этом количество золы не превышает 2% от общего объема гранул.
• Пеллеты существенно экономят место по сравнению с иными видами древесного топлива, кроме того, они удобны в транспортировке.
• Гранулы являются экономичным видом топлива с точки зрения финансовых затрат.

О преимуществах пеллетных котлов

Пеллетный котел является разновидностью твердотопливного котла, который имеет механизм автоподачи топлива, для непрерывной работы агрегата. Как правило, камера сгорания в таком устройстве относительно небольшого размера, так как основной теплосъем осуществляется в хорошо развитой многоходовой части котла. Котел оборудуется специальной пеллетной горелкой объемного типа, за счет которой обеспечивается более высокий коэффициент полезного действия (КПД) при сгорании гранул, по сравнению с иными видами подобных горелок, работающих на твердых, жидких или газообразных видах топлива.

Подача топлива осуществляется из бункера в автоматическом режиме, благодаря чему котел может работать без привлечения человеческих усилий длительное время. Например, если бункер загружен в полном объеме, то этого хватит на 5–7 суток бесперебойной работы котла.

Среди преимуществ пеллетных котлов стоит отметить следующее:

Простая схема

• При необходимости в качестве топлива можно использовать не только пеллеты, но и дрова или каменный уголь, а также другие растительные отходы.
• Наличие автоматической системы зажигания горелки.
• Пожаробезопасность устройства.
• Снижение расходов, что обуславливается низкой стоимостью пеллет, отсутствием затрат на обслуживание.
• Высокий КПД отопительного устройства.
• Период эксплуатации такого котла в среднем составляет 20 лет.
• Независимость от централизованных источников топлива и тарифов на подобные услуги.

Принцип работы котла и его составные элементы

Итак, если были оценены по достоинству все преимущества пеллет и котлов, работающих на таком виде топлива, а также принято решение о создании своими руками такого элемента, как горелка, значит, пора ознакомиться с общим принципом построения такой конструкции.

Еще один способ

Топливо из специальной емкости для хранения пеллет при помощи транспортировочного шнека поступает в камеру сгорания. Учитывая то, что в котле не имеется прямого источника естественной тяги для поддержания горения, в нем необходимо предусмотреть такой элемент, как горелка. Она будет исполнять роль нагнетателя воздуха при помощи специального вентилятора, и производить запал топлива в момент включения котла.

После этого тепловая энергия через теплообменник передается к теплоносителю системы, а дымовые газы отводятся через дымоходную трубу. При этом незначительное содержание минеральных элементов в пеллетах образует столь же малое количество золы . Ее удаление осуществляется через решетки колосника в камеру зольника. По мере прогорания гранул в камере сгорания температура падает, что может фиксироваться специальным датчиком. Тогда при помощи шнека осуществляется автоматическое поступление пеллет из загрузочного бака.

Создание пеллетного котла

На первый взгляд система может показаться слишком сложной, но при большом желании и должном умении все можно выполнить своими руками. Для этого потребуется разработать проект с подробными чертежами, подобрать необходимые материалы и инструменты, а также приобрести дополнительные готовые комплектующие.

Материалы для работы

Первый этап – это создание проекта, который должен содержать продуманные и точные чертежи, схемы и порядок сборки всех элементов. Сооружать конструкцию без проекта не рекомендуется, так как существует большая вероятность ошибки.

Для создания котла своими руками вам понадобится:

• Пеллетная горелка – лучше всего такой элемент приобрести заводского изготовления, так как сделать ее собственными усилиями будет проблематично. Горелка – это не просто элемент, где происходит поджиг топлива, но она еще выполняет функции регулирования пламени.
• Датчики и несколько программаторов, благодаря которым можно добиться экономного расхода топлива и обеспечить в доме самый комфортный температурный режим.
• Корпус следует сделать горизонтальным, чтобы эффективно использовать тепло, получаемое от сгораемого топлива. В качестве материала для корпуса может быть выбрана листовая сталь, кирпичи или чугун. Отдавать предпочтение нужно тому материалу, который позволит надолго сохранить тепло, и гарантирует его качественную передачу следующему элементу конструкции, т.е. теплообменнику.
• Теплообменник – монтируется внутри корпуса, и выполняется в виде нескольких рядов труб или змеевика, которые подсоединяются с одной стороны к системе отопления здания. Кроме этого должен быть предусмотрен вход для заливки в теплообменник холодной воды.
• Зольник.
• Камера сгорания – диаметр ее отверстия должен быть равен параметрам приобретенной пеллетной горелки.
• Дымоход.
• Топливный бункер – место, в котором будет храниться топливо, и откуда оно будет подаваться в горелку.
• Шнек диаметром в 100 мм, металлический наружный кожух и электродвигатель, который будет подключаться к блоку управления пеллетного котла.

Подача пеллет

В выгружную горловину емкости следует установить входящий патрубок шнека. Затем, на его другую часть фиксируется пластиковая труба, по которой будут поступать гранулы к пеллетной горелке. При поступлении сигнала запускается электродвигатель и работает до того времени, пока камера сгорания отопительного устройства не наполнится необходимым количеством тепла.

В результате комплекс отдельных элементов, готовых и сделанных своими руками в совокупности представляет собой эффективный пеллетный котел.

Заключение

Приняв решение о том, чтобы создать пеллетный котел своими руками, следует помнить, что далеко не всегда такое решение будет выгоднее приобретения готовой конструкции, тем более, что сегодня предлагаются и экономные варианты устройств. Для этого необходимо подсчитать полную смету материалов, все затраты на услуги сварщика и прочие расходы. Поэтому, если в итоге сумма будет существенно ниже, чем расходы на приобретение готового комплекса, то можно смело приступать к изготовлению котла своими руками.