Из всех водонагревательных систем отопления, сжигающих разные варианты твёрдого топлива, самым совершенным справедливо считается пеллетный котел. И в этом нет ничего удивительного, ведь результативность сжигания прессованных топливных гранул довольно высока, а степень автоматизации агрегата дает возможность не вмешиваться в его работу неделями, лишь бы хватало объема бункера для загрузки. Но эти все положительные качества оборачиваются и оборотной стороной – порядочной стоимостью оборудования, в число которого входит не только сам отопитель, но и топливный бункер со шнековым конвейером. Однако, имеется возможность стать владельцем столь очень технологичного агрегата, уплатив за него в два раза доступнее. Для этого придется сделать пеллетный котел собственными руками, эту тему мы и разберем в данном материале.
Приспособление и рабочий принцип гранульных котлов
Чтобы собрать собственными силами аналогичную твердотопливную установку, придется постараться, а для начала разобраться, как она работает и из чего складывается. Сердцем пеллетного агрегата считается горелочное приспособление, что делает почти что все важные функции и связано с контроллером котла, действуя по его командам. Горелки, предназначающиеся для сжигания прессованных топливных гранул, бывают 2-ух видов:
- ретортные;
- факельные.
Разница между ними состоит в следующем. Ретортная пеллетная горелка собой представляет чашу (реторту), наполняемую снизу топливом при помощи шнека, а воздух в территорию горения подается вентилятором через отверстия, которые находятся по бокам чаши. Во время работы столб пламени направлен вверх, что должна просчитывать конструкция котла.
Факельное горелочное приспособление – это труба, она же – топка, где с одного торца происходит шнековая подача прессованных топливных гранул, а из иного выходит мощный факел пламени, идущий в горизонтальном положении. Это можно достичь нагнетанием воздуха в камеру с той же стороны, что и топлива.
Примечание. Горелки факельного типа используются чаще ретортных, так как у последних случаются проблемы с подачей прессованных топливных гранул плохого качества. Для сборки котельни собственными руками также лучше применение факельного горелочного устройства, ниже мы обоснуем почему.
В последующем мы станем рассматривать работу агрегата с факельной горелкой, так как для нашей цели эта конструкция подходит лучше. Итак, топка в виде трубы находится в середине котла, а внешняя часть горелки состоит из корпуса с подающим шнеком и вентилятором для нагнетания воздуха. Для работы электророзжига и поддержания пламени в конструкцию также входит плата управления, фотодатчик и компонент накаливания. Сверху корпуса находится отрезок трубы подачи топлива.
Процесс происходит так: по команде контроллера шнек подает в камеру минимальное количество прессованных топливных гранул и останавливается. Включается компонент накаливания и в тоже время с ним вентилятор, вызывая загорание топлива. Возникновение устойчивого пламени фиксирует фотодатчик, и извещает про это блок управления, а тот выключает компонент накаливания. Дальше начинается работа в обыкновенном режиме, шнековый конвейер возобновляет подачу, а вентилятор нагнетает нужное кол-во воздуха. По команде того же контроллера в горелку через отрезок трубы насыпаются прессованные топливные гранулы, перемещаемые туда из бункера для загрузки внешним шнековым конвейером.
Примечание. Большинство производителей применяют топливный бункер, закрепленный прямо над отрезком трубы горелки, что дает возможность прессованным топливным гранулам собственными силами ссыпаться в него без добавочного конвейера.
Сейчас необходимо рассмотреть приспособление котла на пеллетном топливе в общем. Конструкция корпуса агрегата типична для абсолютно всех твердотопливных установок, она собой представляет внутреннюю стальную камеру либо чугуна, заключенную во наружный кожух, заполненный водой, — водяную рубашку. Для отбора теплоты у газов дыма системой может быть рассчитано 2 типа теплообменных аппаратов:
- жаротрубный;
- водотрубный.
В водотрубном теплообменнике тепловой носитель течет через трубы, омываемые продуктами горения и передающие ему собственное тепло. Но данное устройство редко встречается в котлах на твердом топливе, в большинстве случаев в них все наоборот: дымовые газы проходят сквозь трубы, отдавая энергию горения водяной рубашке, это и есть жаротрубный трубный змеевик. Чтобы работа котла была эффектной, трубный змеевик выполняется 2-ух – или трехходовым. Это означает, что дымовые газы, проходя по дымогарным трубам, два раза или трижды меняют собственное направление на противоположное, делая 2 или 3 хода. Это дает возможность отдать им максимум тепла водяной рубашке, а на выходе в дымотвод получить температуру не больше 150 ?С.
Процесс работы происходит так: горелка сжигает горючее и нагревает стенки камеры, а те прогревают тепловой носитель. Со своей стороны, продукты горения под влиянием естественной тяги и работы вентилятора проходят сквозь дымогарные трубы, также отдавая теплоту водяной рубашке, и выбрасываются в дымотвод. Интенсивность горения управляется контроллером по сигналу термопреобразователя, погруженного в тепловой носитель на выходе из агрегата. В том и заключается рабочий принцип гранульных котлов, чтобы автоматично настраивать процесс сжигания и по надобности уменьшать либо увеличивать топливоподачу и воздуха в горелку.
Рекомендации по изготовлению котла
Первое, что нужно сделать – это подобрать конструкцию агрегата. Тут рекомендации такие: не усложнять себе работу и выбрать приспособление котла с учетом перспективы. Примитивными словами, стоит отъединить те детали, что можно сделать своими руками от остальных, которые придется приобрести. К заключительным относится горелочное приспособление с набором автоматики.
Некоторые мастера-умельцы рекомендуют делать и горелку собственными руками, однако данный узел весьма непрост, на него можно истратить большое количество времени и усилий, а в результате функционирование и расход котла на пеллетном топливе будут непредсказуемыми. Точно легче приобрести готовое изделие и поставить его в рукодельный аппарат, но данный вопрос каждый для себя решает сам.
Чтобы выбрать конструкцию с учетом перспективы, необходимо сделать ее многофункциональной. Другими словами, предлагается сделать рукодельный пеллетный котел по образу обыкновенного твердотопливного агрегата, в котором имеется возможность сжигать дрова и уголь. В сущности, теплообменные процессы, которые происходят в двоих видах отопителей, похожи, различается лишь горючее и метод его сжигания, что показано на рисунке:
Итак, смело принимаем конструкцию классического котла работающего на твёрдом топливе с возможностью встраивания взамен загрузочной дверки горелочного устройства на установочной пластине. Это даст следующие плюсы:
- Так как изготовление прессованных топливных гранул пока не широко востребовано у нас в государстве и с топливом возможны перебои, то можно практически в любое время снять пеллетную горелку и обогревать жилье при помощи дров или угля.
- Появится возможность применять сетевой газ или солярку, поставив взамен пеллетной горелки газовую или дизельную.
Для камеры сгорания котла прекраснее всего взять жаропрочную сталь толщиной 5 мм. Достойный вариант – сталь, легированная хромом и молибденом (нержавеющая сталь), но она довольно дорога, а для ее сваривания нужны особенные способности. Из-за этой причины гранульные котлы делают из обыкновенной углеродистой стали Ст20, а для кожуха водяной рубашки подойдёт марка Ст3 толщиной 3 мм. Из подобного же металла, что и топка, лучше взять заготовки для створок и дымогарные трубы для трубного змеевика. Колосниковую решётку режут из стали у которой тольщина 10 мм или же просто приобретают готовую. Ну и для патрубков дымоотвода и теплового носителя потребуются отрезки труб соответствующих диаметров.
Сборка выполняется при помощи сварки, применяя чертежи пеллетного котла. Большое внимание нужно выделить ужесточению стенок водяной рубашки частями полосы из стали или уголка, и еще съемной конструкции загрузочной дверки. По завершении сварные швы необходимо обязательно проверить на проницаемость и удалить недостатки.
Обвязка котла на пеллетном топливе
Как показала практика монтаж котла на пеллетном топливе мало чем выделяется от установки других твердотопливных «собратьев». Здесь главная задача – правильно расположить все оборудование вместе с устройствами подачи топлива. Не забывайте, что между блоками агрегатов требуется исполнять проходы шириной не меньше 700 мм, а перед лицевой панелью агрегата должно быть пространство 2 м.
Если при розжиге любого котла работающего на твёрдом топливе после остановки вовнутрь подавать тепловой носитель из системы обогрева, то на стенках внутри камеры сгорания появится ядовитое конденсат вперемешку с золой и сажей. Чтобы не позволить данного процесса, на протяжении определенного времени разрушающего металл, при установке применяются схемы обвязки гранульных котлов со смесительным узлом.
Тут центральную роль играет трехходовой клапан, чьей задачей считается не позволить проникания в рубашку агрегата теплового носителя из системы до той поры, пока он не прогреется. В данное время вода, побуждаемая насосом, двигается по малому кругу из подающего трубопровода прямо в обратный через трехходовой клапан. Как только она достигнет заданной температуры, клапан начнет подмешивать в обратку воду из системы, в конце концов перекрыв движение по малому кругу. При этом обвязка котла, работающего на пеллетах, должна учитывать установку насоса на обратном, а не подающем трубопроводе. Нужно всегда помнить и о группе безопасности с клапаном предохранения и прибором для определения величины давления, которую необходимо устанавливать на выходном патрубке отопителя.
Заключение
Как говорит практика, самодельные котлы, работающие на пеллетах, по собственному КПД уступают установкам фабричного изготовления, зато превосходят их привлекательной ценой и надежностью. Последняя достигается толщиной конструктивных металлических элементов.
