Содержание:
Среди большинства систем отопления, применяющих для теплогенерации разные варианты твёрдого топлива, особенное место занимают котлы работающие на твёрдом топливе на пеллетах. Последние собой представляют гранулы формы в виде 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 широко применяются для производства тепла на Западе и становятся все более распространенными у нас в государстве.
Конструкция и рабочий принцип котла на пеллетном топливе
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 рубашку. «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 рубашке. Потом они проникают в дымотвод и выбрасываются наружу, в котлах высокой мощности для данной цели задействован второй вентилятор – дымосос. В большинстве моделей для добавочного отбора тепла у газов дыма на выходе из агрегата ставится добавочный трубный змеевик – 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 пеллетные отопительные котлы, 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 стойкий факел, идущий в горизонтальном положении, как показано на схеме:
Факельная горелка
Оба горелочных устройства функционируют одинаково надежно и прекрасно прогревают водяную рубашку 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 организации непрерывной топливоподачи в отопительных установках ограниченной мощности применяется навесной или приставной бункер для котла на пеллетном топливе. 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 поверхности стены. В данном варианте 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 примерно 1 раз на протяжении недели. Отдельные из них рекомендуют поставку агрегата с особым 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
Современные пеллетные пиролизные котлы 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 в автоматизированном режиме.
- Регулировка интенсивности горения и убирания газов дыма путем изменения продуктивности компрессора и дымососа.
- Контроль самого большого и очень маленького уровня теплового носителя в водяной рубашке.
- 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.
- Термопреобразователи 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 стойкий 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 требуется 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 дверку можно загружать дрова. Устройства автоматики и управления приспособлены для похожих 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 дачи может быть не всегда целесообразным, так как это удовольствие не из недорогих.
Заключение
Понятно в том, что пеллетный котел для приватизированного дома – один из очень подходящих вариантов обогревания. Благодаря собственным прекрасным показателям эти установки для отопления обещают стать самыми распространёнными обозримой перспективе, не обращая внимания на основное преграда – большую стоимость.
