044 592 12 04, 067 509 84 39

Полезные статьи

Пеллетный котел

Пеллетный котел — альтернативный источник тепла

Сейчас все больше людей интересует вопрос об альтернативе газовому оборудованию.  Имея газовый котел, люди ищут возможность снизить потребление газа, а, следовательно, и ежемесячные счета. У некоторых людей газа просто нет на участке в данный момент, а может и не будет в ближайшем будущем.

Существует немало альтернативных газу источников тепла, но не всем они оказываются по карману, или нет необходимых параметров, чтобы такое оборудование установить, например:

  • необходима большая электрическая мощность на участке, чтобы поставить электрический котел;
  • сложные и дорогие земляные работы, чтобы установить эффективный грунтовый тепловой насос;
  • неэффективное расположение кровли, сложность ее конструкции и т.д., для установки солнечных коллекторов.

Этот список можно продолжать и дальше. А что же можно сделать, если вы хотите экономить газ, не теряя комфорта в доме, но не готовы приобретать дорогую альтернативу?
Наверное, каждый хоть раз слышал и задумывался о котлах на твердом топливе, а некоторые уже имеют у себя в домах такие котлы. Но есть люди, которые вынуждены отказаться от этой идеи, ведь при установке котла на твердом топливе существует много нюансов:
drova_kotel

  • если вдруг в доме пропадет электричество, сработает система безопасности котла от перегрева и огонь в нем потухнет, а вас в этот момент не будет дома, кто произведет розжиг котла снова?
  • у вас должно быть специальное место, где вы будете хранить дрова, а там обязательно со временем будет пыль, грязь, щепки;
  • необходимо сжигать только дрова с небольшим содержанием влаги (высушенные дрова с влажностью до 20%), но такие далеко не всегда удается получить, а значит, придется очень часто чистить от копоти котел, а иногда и все, что около него находится.
2. vlazhnost

Зависимость теплотворной способности дров от влажности

Всех вышеперечисленных нюансов лишены пеллетные котлы.

Пеллеты

Пеллеты

Топливом для таких котлов являются пеллеты – это цилиндрические гранулы,  спрессованные из древесных стружек, опилок, щепы, отходов лесозаготовки, сельского хозяйства (отходы кукурузы, крупяного производства, солома, лузга подсолнечника) и т. д.

Пеллеты не содержат пыли и спор, менее подвержены самовоспламенению и не вызывают аллергическую реакцию у людей.

От дров пеллеты отличаются:

  • высокой сухостью (влажность пеллет 8-12 %, влажность сырых дров –40-70 %, сухих дров – 20-30%);
  • большой плотностью (плотность пеллет 1200-1400 кг/м3, плотность дров влажностью 12% -  540-750 кг/м3);
  • низкой зольностью (зольность пеллет 0,5- 3%, зольность дров – 2-10%).

Все это обеспечивает высокую теплотворную способность пеллет (около 4200 ккал), по сравнению со щепой или дровами:

Теплотворная способность 1 кг топлива, ккал

Теплотворная способность 1 кг топлива, ккал

Качество и вид гранул зависят от сырья, из которого делают пеллеты, и самой технологии производства. Обычному покупателю достаточно сложно с первого взгляда определить, качественная ли ему предлагается пеллета.

Чтобы нам было легче оценивать характеристики, давайте скажем два слова о технологии производства пеллеты.

На первом этапе крупное древесное сырье (щепа, обрезки древесины, бревна и т.д.) измельчают в дробилке до выходной фракции около 2 см. Мелкое древесное сырье (например, опилки) в этом этапе не нуждается. Более мелкую фракцию получить из крупного сырого сырья тяжело. Поэтому его сушат, а затем доизмельчают до фракции не более 1 мм толщиной и 3-4 мм длиной («мука»).  После этого «муку» увлажняют паром или водой для улучшения процесса гранулирования. При этом повышается температура «муки» и увеличивается выход природного клеящего вещества – лигнина.

Древесные фракции

Древесные фракции

Пресс-форма

Пресс-форма

На следующем этапе сырье поступает на пресс-форму, откуда продавливается  через отверстия в матрице и обрезается ножами. Диаметр выходящей пеллеты зависит от диаметра отверстий в матрице, а длина – от настройки обрезного ножа. Из-за больших сил сжатия и трения на этом этапе повышается температура пеллеты (в среднем, до 80-100°С).  Чем больше усилие прессования, тем больше температура сырья, и тем лучше сырье по качеству.

Расфасовка пеллет

Расфасовка пеллеты

Далее пеллеты обеспыливаются и охлаждаются в охладительной колонне до температуры окружающей среды. При этом лигнин полимеризируется и увеличивает механическую прочность гранул.

Финальный этап – расфасовка пеллет: в небольшие упаковки (1,5-40 кг) или в биг-беги (1 тонна).

 

Рассмотрим характеристики пеллет и на что, стоит обращать внимание при покупке данного вида топлива.

Первое, на что, как правило, ориентируется покупатель – это цвет пеллеты, он зависит от сырья, из которого она была произведена:

  • гранулы из окорённой древесины имеют светло-желтый цвет;
Цвет пеллеты

Цвет пеллеты

  • пеллеты с содержанием коры обычно имеют тёмный цвет – виной тому минеральные вещества, содержащиеся в коре;
  • если в процессе гранулирования была превышена температура, пеллета перегревается («поджаривается») и темнеет, но при этом плотность и качество пеллеты не страдает;
  • пеллета может иметь темный оттенок, если она была сделана из старых деревянных конструкций, при этом ее зольность будет соответствовать нормам.

Из выше сказанного следует, что цвет пеллеты – это предварительный, неосновной показатель качества. Также как и запах пеллеты. Обычно пеллета пахнет как материал, из которого она была сделана, либо не пахнет вообще. Наличие посторонних запахов может говорить об использовании химических веществ при производстве (например, в качестве связующего вещества) или неправильном хранении (пеллета может напитать в себя запах места, где она длительно хранилась).

На что обязательно стоит обратить внимание – это на внешний вид пеллеты. Если перед вами гладкая, без трещин, блестящая древесная гранула, значит, технология ее производства была соблюдена (была выдержана правильная температура, а сырье было нужной влажности).

Попробуйте сломать одну пеллету. Она должна быть достаточно твердой. Мягкая пеллета будет сильно крошиться при засыпке ее в бункер (т.е. в вашей котельной постоянно будет присутствовать пыль) и в зону горелки, а рассыпавшую при транспортировке и хранении часть пеллет придется выбросить.

9.voda

Как определить есть ли в составе пеллеты дополнительные примеси: клей, песок и прочее? Проведите простой тест.  Опустите пеллету в стакан с водой, через некоторое время пеллета должна разбухнуть. Если этого не случилось, при производстве пеллеты был использован химический склеивающий элемент. Затем перемешайте содержимое стакана. На дне оказалось много твердых частиц (песок или что-то иное) – не покупайте такую пеллету. При сжигании пеллет с примесями будет образовываться огромное количество шлака в котле.

А какого диаметра и длины должна быть пеллета? Как правило, производитель оборудования указывают максимально допустимые размеры гранул и их процентное содержание в общем объеме, как и тип пеллеты. При использовании пеллет большего диаметра, увеличивается нагрузка на механические части котла. На нашем рынке, в основном, встречаются пеллеты 6 мм и 8 мм, в других странах производят пеллеты и других диаметров (4, 10, 12 мм). Слишком длинная пеллета может не проходить в горелку, что приведет к заеданию шнека и остановки работы котла.

Горение пеллет

Горение пеллет

 

Наилучшим показателем качества пеллеты будет сжигание первого мешка в вашем котле. Если на колосниках котла появляется красная окалина, это признак того, что в пеллете есть химические примеси (пропитки, красители, морилки, пластик и т.д.). Как правило, такая картина может быть, если пеллета изготовлена из отходов мебельного производства (причем на вид гранулы будут светлые и блестящие).

 

Шлак от некачественных пеллет

Шлак от некачественных пеллет

Еще один показатель «антикачества» — шлак. Шлак образуется в процессе горения из-за содержания в гранулах минеральных включений (песка, земли), которые попадают в сырье при заготовке (например, песок может содержаться в коре или попасть в сырье, если оно хранилось на земле, и т.д.). Шлак, в отличие от золы, легко не удаляется с дымовыми газами через трубу либо через зольник, а накапливается в горелке и является причиной снижения КПД и, в дальнейшем, остановки работы котла.

 

А сейчас, рассмотрим основное оборудование, необходимое для превращения пеллет в тепло.

Для этого вам понадобится непосредственно котел ( 1 ) с пеллетной горелкой ( 2 ), шнек ( 3 ) для автоматической подачи пеллет в горелку, топливный бункер ( 4 )  и система автоматики ( 5 ).

Основное оборудование

Основное оборудование

Итак, пеллета загружается в специальный топливный бункер, где она временно хранится и откуда подается в котел. Бункеры бывают внутренние (встроенные в котел) и наружные (отдельно стоящие). Максимальное удаление бункера от котла 10 м (при увеличении этого расстояния пеллета сильно крошится при подаче в горелку). Не стоит располагать бункер в помещениях с повышенной влажностью, т.к. пеллета будет отсыревать и терять свои теплотворные характеристики.

Бункеры для пеллет

Бункеры для пеллет

Выбор размера бункера зависит от мощности котла (желаемого времени работы котла на одной загрузке) и от объема помещения, где он будет установлен. Если нет возможности расположить непосредственно у котла бункер большого объема, устанавливают промежуточный бункер, куда пеллета попадает из основного бункера, расположенного в другом помещении.

В среднем для расчета принимается, что 1 кг пеллеты при сжигании производит 4 кВт тепла в час (при теплотворной способности пеллеты 4200 ккал и КПД котла 80%). Например, для котла мощностью 24 кВт необходимо 6 кг пеллет в час при его номинальной нагрузке. При работе котла 12 часов в сутки (средняя загруженность теплового оборудования по отношению к наружной температуре) он потребит около 72 кг пеллет, которые занимают 0,06 м3 в бункере. Т.е. если установить бункер 0,3 м3 для котла 24 кВт на одной загрузке он будет работать минимум 5 суток при средней загрузке или 2,5 суток непрерывной работы.

Бункеры, как правило, изготавливают из оцинкованных листов стали. Под заказ выполняют бункеры любой конфигурации, а также под дизайн котлов. Чтобы контролировать уровень пеллеты в бункере может быть установлен специальный датчик. Бункеры могут быть оборудованы отверстиями на 1 или 2 шнека.

Движение пеллеты

Движение пеллеты

Шнек – это винтовой конвейер, по которому пеллета, двигаясь внутри трубы и попадая в полости между корпусом и винтовым пером, поступает из бункера в горелку. Основная задача шнека  - обеспечение  бесперебойной и равномерной подачи пеллеты. Пеллета подается точными порциями, величина которых зависит от температуры наружного воздуха, температуры в помещении и регулируется контроллером.

Шнеки бывают жесткими и гибкими (спиральными).

Шнек

Шнек

 Жесткий шнек состоит из металлической трубы, внутри которой находится вал со спиральными лопастями или жесткая спираль (бесстержневой шнек). На конце трубы установлен электродвигатель, который крутит вал (спираль). Длина жесткого шнека не должна превышать 1,5-2 м, чтобы вместо пеллеты в горелку не поступали опилки. При такой конструкции бункер жестко привязан к горелке в горизонтальной плоскости (невозможно изменять высоту). Угол наклона шнека к горизонтальной плоскости должен находиться в пределах 10-45°. При угле меньше 10° пеллета поступает в горелку неравномерными порциями, что влияет на стабильность сжигания топлива.

Шнек подключается  к горелке легкоплавким гофрированным шлангом, предохраняя устройство от воздействия обратного пламени. Он должен быть отнесен по вертикали от приемного патрубка горелки, чтобы в случае перегорания гофротрубы и возникновения обратного пламени пеллета не продолжала попадать в горелку.

Конструкция жесткого шнека

Конструкция жесткого шнека

Гибкий шнек состоит из свободно гнущейся трубки, внутри которой вращается стальная спираль-пружина. Пружина одним концом крепится к редуктору электродвигателя. Гибкий шнек позволяет соединять бункер и котел, расположенные на расстоянии до 10-12 м друг от друга и сделать линию подачи пеллет сложной геометрии. Гибкие шнеки имеют более низкое энергопотребление, более высокую удельную производительность, за счет более плотного заполнения корпуса спирального конвейера сыпучим материалом, герметичность, отсутствие образования пробок. Благодаря хорошо продуманной конструкции и применению высококачественных материалов, гибкие шнеки имеют надежность и износостойкость, приближающиеся к аналогичным показателям жестких шнеков.

Конструкция гибкого шнека

Конструкция гибкого шнека

По шнеку пеллета попадает в горелку котла, где топливо сжигается и нагревает зону горения. Пеллетные горелки бывают ретортные, факельные и горелки каминного типа.

Ретортная горелка

Ретортная горелка

Ретортная горелка — горелка объемного горения с нижней подачей топлива. Горелка ретортного типа представляет собой чашу, в которую из отверстия снизу по шнеку подаются пеллеты из бункера через дозирующее устройство. Также снизу под зону горения подается первичный воздух, для продувания слоя горящих пеллет (защита от перегрева реторты). Через прорези в стенках чаши или специальные отверстия в конструкции котла подается вторичный воздух для сжигания пеллеты. Количество подаваемой пеллеты и воздуха регулирует контроллер в зависимости от необходимой температуры в системе и температуры наружного воздуха. Сжигание топлива происходит в камере котла.  Зола от сгоревшей пеллеты сбрасывается в зольник вновь поступившей порцией топлива.

Конструкция котла с ретортной горелкой

Конструкция котла с ретортной горелкой

В горелку факельного (дутьевого) типа пеллета попадает сверху через питатель по шнеку с гофротрубой. В зоне горения пеллета воспламеняется и, образуя факел, сжигается в воздушном потоке, который создает вентилятор. Розжиг пеллеты происходит автоматически с помощью нагревательного элемента. Благодаря изменению скорости вращения вентилятора, осуществляется точная подача воздуха в область горения. Горячие газы поступают в конвективную часть котла, где происходит теплообмен.

Факельная горелка

Факельная горелка

Работа горелки полностью автоматизирована (розжиг, затухание горелки, режим ожидания, самоочистка от золы).  Всеми процессами управляет контроллер горелки, поддерживая заданную пользователем температуру теплоносителя.

Факельную горелку можно встроить в уже работающий твердотопливный котел. После установки горелки ее топка полностью находится в котле, а внешняя поверхность горелки во время работы не нагревается до высокой температуры.

Конструкция котла с факельной горелкой

Конструкция котла с факельной горелкой

Каминные горелки (поточные либо конвейерные)  – это горелки с верхней подачей топлива в чашу, где происходит горение. Снизу в чашу поступает необходимый для горения воздух. Такая конструкция используется редко из-за больших габаритных размеров  горелки и сложности настройки. Как правило, каминную горелку устанавливают в некоторые пиролизные котлы и пеллетные камины.

Конструкция котла с каминной горелкой

Конструкция котла с каминной горелкой

Рассмотрим характеристики и отличия ретортной и факельной горелки, т.к. в основном они используются в современных пеллетных котлах.

Ретортная горелка

Факельная горелка

Топливо

Ретортная горелка может работать не только на древесных пеллетах, а и на зерне, щепе, опилках, мелком угле, пеллете из лузги подсолнечника и др. агропеллете. Для каждого вида топлива необходимы специальные форсунки. Сжигает только пеллеты.

Качество пеллеты

При использовании пеллет плохого качества ретортная горелка может забиваться опилками, что приводит к остановке и поломке шнека. Горелка легко повреждается при перегреве и некорректной эксплуатации (более крупная фракция топлива и др.). Автоматическая чистка горелки позволяет сжигать топливо низкого качества. Однако использование пеллет низкого качества может привести к ускоренному износу топочной камеры.

Пожаро- и взрывоопасность

Недостатками ретортной горелки являются ее пожаро- и взрывоопасность (прямое подключение шнека к горелке). При возникновении обратной тяги, отключении электроэнергии, неправильной настройки, возникает вероятность перемещения огня в бункер и появления пиролизных хлопков в котле, что может привести к пожару. Необходимо точно настраивать подачу пеллет так, чтобы горение происходило верхней области чаши, и шнек не попадал в зону высоких температур. Горелка имеет высокую пожаробезопасность. Для этого используются следующие меры безопасности:
- подача топлива из бункера в горелку организована с разрывом струи топлива по легкоплавкому трубопроводу;
- шнек периодически работает в режиме ожидания (чтобы предотвратить возгорание пеллет);
- при отсутствии тяги в дымоходе горелка автоматически прекращает работать;
- специальная система распределения воздуха;
- автоматика оперативно контролирует безопасность процесса сгорания топлива и др.

Установка в существующий котел

Установить горелку ретортного типа в уже имеющийся твердотопливный котел достаточно сложно. Факельная горелка устанавливается в дверку топки. Ее довольно просто и быстро установить практически во все твердотопливные котлы, путем модернизации дверки топки, а также вместо газовых, мазутных или дизельных горелок. После установки факельной горелки ее можно легко снять и перейти на ручную загрузку твердотопливного котла (работа на дровах) или установить обратно газовую, мазутную или дизельную горелки.

Топливный бункер

Топливный бункер жестко связан с горелкой и устанавливается только в определенном месте на корпусе горелки. Система подачи топлива находится снаружи котла и позволяет установить бункер с пеллетами в удобном месте.

Себестоимость горелки

Ретортная горелка имеет низкую себестоимость. Себестоимость факельной горелки выше себестоимости ретортной горелки на 20-30%.

Автоматический розжиг

У большинства ретортных горелок отсутствует автоматический розжиг. После остановки разжигать котел снова необходимо вручную. Только дорогие марки котлов с ретортными горелками имеют встроенный тэн для розжига топлива горячим воздухом с помощью вентилятора розжига. Факельная горелка имеет автоматический точечный розжиг и в случае аварийной остановки котла (например, если пропало напряжение) происходит самозапуск с установленными ранее параметрами.

Мощность горелки

Нет ограничения мощности при производстве ретортных горелок. Существует верхний предел мощности факельной горелки 700-1000 кВт, но установка еще одного или более  котлов решает эту задачу. В  этом есть свои плюсы — не надо будет останавливать всю систему для технического обслуживания котлов (пока проводится обслуживание одного котла, второй работает), а также можно будет использовать всего один котел, если необходимо уменьшить мощность системы (например, в межсезонье или летний период).

Габариты

Ретортная горелка имеет большие габаритные размеры. Факельная горелка компактная и практически полностью уходит в котел.

КПД

КПД ретортной горелки достигает 95%. Факельные горелки имеют высокий КПД (до 93-98% в зависимости от качества топлива и производителя горелки). Но узконаправленное пламя горелки снижает мощность самого котла.

Комфорт использования

Ретортные горелки менее комфортны в использовании, чем факельные. Необходим постоянный контроль работы горелки. Факельные горелки по комфортности не уступают газовым. Существует возможность дистанционного управления горелкой.

Модуляция мощности

Ретортные горелки имеют модуляцию мощности около 30-100%. Факельные горелки имеют широкую модуляцию по мощности (в среднем 20-100%).

Для оптимальной и экономичной работы пеллетные горелки (котлы) комплектуются автоматическими регуляторами (контроллерами). Контроллер управления может быть встроенным или выполненным в виде выносного блока.

Регулятор управляет:

Лямбда-зонд

Лямбда-зонд

  •   автоматическим розжигом;
  •   автоматической подачей топлива в горелку;
  •   скоростью вращения вентилятора и регулирует процесс горения топлива в зависимости от температуры уходящих газов и температуры теплоносителя;
  •   подачей воздуха для горения в зависимости от избытка или недостачи кислорода в дымовых газах на основе показаний лямбда-зонда;
  •   механизмом автоматического удаления золы;

а также могут управлять (в зависимости от производителя):

  •   насосом системы отопления;
  •   дымососом;
  •   поддерживать заданную температуру в бойлере ГВС;
  •   смесительным клапаном.
Автоматические регуляторы для пеллетных котлов

Автоматические регуляторы для пеллетных котлов

Регуляторы обеспечивают поддержание стабильной температуры котла, снижение потребления пеллеты, низкий уровень выбросов, а также увеличение срока службы теплообменника.

К некоторым регуляторам можно подключить дополнительные модули, датчик наружной температуры, аналоговый или цифровой комнатный термостат (проводной или беспроводной), а также GSM-модуль.

Чтобы пеллетный котел работал надежно, долго, экономично с максимальным КПД, необходимо правильно обвязать и подключить котел к системе. Для этого требуется установить:

Группа безопасности

  • группу безопасности котла, состоящую из манометра, сбросного клапана и воздухоотводчика (для визуального контроля давления в системе, аварийного сброса давления и выпуска воздуха). При этом между котлом и группой безопасности не должно быть запорного крана;

 

Расширительный бак

  • расширительный бак (подключение через колпачковый вентиль) для компенсации теплового расширения теплоносителя и поддержания стабильного давления в системе отопления;

 

Термический клапан

  • клапан поддержания температуры обратного потока с температурой 60°С и выше (для защиты котла от низких температур и быстрого достижения котлом рабочей температуры);

 

Котловой насос

  • циркуляционный котловой насос;

 

 

Фильтр

 

  • фильтр грубой очистки перед входом в котел и, желательно, сепаратор шлама для всей системы отопления;

 

Бак-аккумулятор

  • бак-аккумулятор из расчета от 25 до 50 л на 1 кВт мощности котла. Это позволит избежать перегрева котла, получить максимальный КПД, снизить потребления топлива до 20% (благодаря тому, что котел всегда будет работать в оптимальном диапазоне мощности), а также легко подключить пеллетный котел к существующей системе отопления;

 

Трубы

  • запорную арматуру и негорючие металлические трубопроводы. Для этой цели прекрасно подойдут стальные или медные трубы на сварку, пайку или пресс-соединения;

 

Дымоход

  • дымоход, выполненный из нержавеющей стали. В нижней части дымохода обязательно следует установить ревизию с окном для чистки и лейкой для отвода конденсата. Части дымохода, которые будут проходить по улице и выходить на кровлю должны быть выполнены из термотрубы с двойной стенкой и изоляцией внутри (так называемая сэндвич-труба). Диаметр дымохода должен быть не меньшим выходного патрубка котла;

Стабилизатор напряжения

 

  • стабилизатор напряжения (для выравнивания скачков напряжения) и источник бесперебойного питания (на случай внезапных отключений электрической энергии).

 

Если вы решили поставить себе пеллетный котел компания «Гранд Калор» поможет вам подобрать оптимальный вариант. Мы выполним проектные работы с учетом ваших пожеланий (вне зависимости новая ли это система или реконструкция существующей), подготовим полную спецификацию оборудования для правильной обвязки котла и выполним профессиональный монтаж. Все это гарантирует вам комфортное и экономичное тепло многие годы подряд.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх ↑