Пиролизные котлы с автоматической загрузкой на пеллетах. Котел на пеллетах для автономной системы отопления: устройство и принцип работы. Котлы Светлобор, Россия

Сегодня на российском рынке представлено большое множество торговых марок, предлагающих пеллетные котлы самых разных модификаций и функционала.

По конструкции все богатство выбора можно объединить всего в несколько групп. Чтобы Вам было проще определиться с выбором, рекомендуем обращать внимание всего на несколько параметров, которые дадут полное понимание о том, стоит ли овчинка выделки в том или ином рассматриваемом образце.

1) КПД теплообменника пеллетного котла:

Показатель коэффициента полезного действия - на прямую влияет на ваши ежегодные расходы на приобретение пеллетного топлива - чем выше данный показатель, тем ниже ваши расходы.

Обычно он колеблется в диапазоне от 80 до 90%, однако есть модели, в которых КПД достигает 92% за счет продуманного теплообменника.

Некоторые производители предлагают за дополнительные 10-12 тысяч рублей для поднятия КПД с 85 до 90-92% приобретать к их котлам турбулизаторы, что является не самым лучшим вариантом из-за того что эти стальные элементы не долговечные и вам придется периодически покупать новые за те же 10 тысяч.

Лучше сразу подбирать котел, в котором развитой теплообменник, гарантирующий максимальный КПД без дополнительных изнашиваемых элементов.

Помните, после покупки пеллетного котла, ваши расходы на отопление только начинаются - выбирайте самые высокоэффективные модели с максимальным коэффициентом полезного действия. Их можно найти за те же деньги, что и самые популярные модели с меньшей эффективностью.

2) Тип горелки пеллетного котла:

Горелки бывают двух типов - факельные и ретортные. Каждый из типов имеет несколько разновидностей.

О факельных горелках скажем коротко: либо дорого, либо не качественно и не долговечно. Оба варианта не повышают рациональность выбора. Поэтому рекомендуем сузить подбор котла до конструкций с ретортными горелками.

Реторты бывают вертикального и горизонтального типа. В обоих типах есть не прихотливые решения, а именно этот фактор стоит принимать во внимание. Под не прихотливостью подразумевается возможность работы горелочного устройства на пеллетах любого качества без сбоев. Здесь множество решений у разных производителей - почти все из представленных в нашем каталоге с этой проблемой справляются.

На наш взгляд практичнее горизонтальные реторты лоткового типа - в них риски засорения продуктами горения и аварийной остановки работы котла сведены к минимуму.

3) Пожарная безопасность пеллетного котла:

Эта проблема решается разными способами, советуем подбирать котлы, в которых подача пеллет организована при помощи двух шнеков с воздушным разрывом в транспортном канале - по статистике котлы с такой архитектурой подающего на горелку пеллеты устройства являются самыми пожаробезопасными.

Если вам предлагают котел на 10-20 тысяч рублей дешевле, но с одношнековым подающим устройством - подумайте о будущем...

Описанные признаки качественного котла не являются исчерпывающими, однако помогут свести риски не правильного выбора почти к нулю, поэтому рекомендуем взять данную информацию на вооружение перед походом в магазин.

Комфорт и уют в доме немыслим без тепла. Совсем недавно ассортимент в специализированных магазинах не оставлял выбора при покупке отопительного котла. На витринах магазинов сиротливо ютились одна, две печки. Сейчас ситуация изменилась и покупателю предлагается широчайшая линейка отопительных приборов.

Котлы, предлагаемые производителями сегодня, отличаются по виду топлива, мощности, дизайну и множеству других параметров. Даже незыблемые классические твердотопливные печи и те могут отличаться по виду используемого топлива.

Среди печей, работающих на твердом топливе, выделяют три основных вида:

1. Стандартные. Где в качестве топлива выступают привычные уголь и дрова.
2. Пеллетные. Для их работы используются прессованные гранулы из опилок, стружек и иных отходов деревообрабатывающего производства.
3. Пиролизные, или «котлы верхнего горения». Такие устройства способны функционировать на всех видах топлива. Если с первым вариантом все более или менее понятно, то пеллетные и требуют более внимательного рассмотрения.

Пеллетный твердотопливный котел

Для работы пеллетного котла отопления топливо загружается непосредственно в камеру сгорания. Загрузка пеллетов в топку и их подача на участок сгорания полностью автоматические. В самой печи топливо сгорает как в обычном твердотопливном котле или в костре.

Пеллетный котел, как следует из названия, требует для своей работы особое топливо – пеллеты. Сгорают они с помощью особой пеллетной горелки, куда попадают посредством специального шнекового механизма. Основным преимуществом пеллетного котла является возможность функционирования без обслуживания в течении длительного времени.

В зависимости от ёмкости бункера, печь будет поддерживать температуру неделю, а то и дольше. По сравнению с обычными котлами, требующими ежедневного обслуживания, это достаточно удобно. Пеллетные твердотопливные котлы, не смотря на сложную систему автоматики, считаются вполне надежными и не требующими постоянного ремонта. Однако автоматический процесс загрузки топлива имеет определенные недостатки.

К примеру, плановое техническое обслуживание котла провести самостоятельно невозможно, для этого придется обращаться в службу сервиса. Кроме того, при покупке такого твердотопливного котла следует учитывать еще стоимость самих пеллетов. Для изготовления гранул могут применяться различные виды древесных остатков и иных материалов, что влияет на цену и качество. Купить пеллеты сейчас не составляет никаких проблем, выбор большой, однако лучше предпочитать надежных производителей и не экономить на качестве.

Стоит учесть, что пеллеты, изготовленные из хвойных пород древесины, использовать нежелательно т.к. это чревато смолистыми отложениями на шнековом транспортере и стенках камеры сгорания.

Пиролизный твердотопливный котел

Конструкция пиролизного котла также не отличается простотой. Такой отопительный прибор состоит из двух камер, соединенных между собой форсунками из керамики. Камеры располагаются одна над другой, и топливо следует загружать в расположенный сверху отдел. Здесь топливо подвергнется процессу разложения. В своей нижней части топливо разогревается до температуры, при которой начинает тлеть.

Условия в газогенераторной камере не дают дровам или пеллетам полноценно разгореться, и в результате тления появляется пиролизный газ. Интенсивность создания газа из древесины регулируют вентилятором, который при необходимости повышает или понижает количество воздуха в нижней камере сгорания. Появившийся в результате процесса тления, газ через керамические форсунки поступает в нижнюю камеру. Он горит гораздо эффективней, чем твердые виды топлива и с меньшим вредом для экологии.

Температура горения пиролизных газов может превышать отметку в 1100Сº. Принцип разделения топлива позволяет реализовать следующее преимущества таких котлов: малая зольность, сажа на теплообменнике и стенках камеры сгорания остается в минимальном количестве. Автоматическое управление процессом горения позволяет обеспечить высокий КПД, более 90%, и в результате интервал между загрузками топлива увеличивается до 15-16 часов. Следует отметить, что для использования в пиролизном котле подходят только сухие дрова.

Выводы

Сравнивая коэффициент полезного действия, цену, простоту эксплуатации и доступность топлива, можно с уверенностью говорить о преимуществе пиролизного котла:

• Для его работы подходит практически любой вид древесного топлива, будь то дрова или пеллеты.
• Высокая температура сгорания топлива обеспечивает высокую тепловую мощность котла.
• Основной эффект дает сжигание пиролизного газа. В отличие от пеллетных и иных твердотопливных котлов, газ поддается управлению автоматики гораздо лучше. Значит, уменьшается вероятность возможной поломки.

Конечно, котел пиролизного типа первоначально потребует солидных денежных вложений, но со временем эти затраты окупятся с лихвой. Для котлов, предназначенных для промышленного использования, потребуется подключение к электрической сети. Впрочем, электропитание требуется и для пеллетных котлов.

Проблема снижения затрат на отопление на сегодняшний день выходит на первое место для многих категорий граждан. Особенно она коснулась собственников частных домов с индивидуальной системой отопления, канализации и водопроводом. Очень часто разумным решением для сокращения расходов являются котлы для отопления на пеллетах.

Пелеттный котел Ekoret фирмы VIADRUS с топливным бункером

Котлы такого типа только совсем недавно получили широкое распространение и в домах россиян, но, благодаря невысокой цене, дешевизне топлива и простоте обслуживания, они все чаще и чаще устанавливаются для отопления помещений. Ниже будут рассматриваться особенности конструкции и принцип, на котором работают котлы на пеллетах. Отзывы покупателей, которые приводятся в статье, помогут оценить все за и против покупки пиролизного котла на пеллетах.

Пиролиз

Пиролизом называется распад органических соединений при высоких температурах. При доступе кислорода процесс пиролиза превращается в обычное сгорание. Если же доступ кислорода ограничить, то углеводородное топливо будет разлагаться на низкомолекулярные горючие соединения и шлак. В случае с пиролизом древесины образуется смесь из газов метилового спирта, ацетона, бензола и небольшого количества других горючих веществ и практически чистый углерод с примесями оксидов металлов.

Совсем недавно в качестве топлива повсеместно использовали древесный уголь – топливо, которое получают путем обжигания древесины без доступа воздуха в угольных ямах. Такой традиционный приводит к значительным потерям тепловой энергии при первичном сгорании. Современный твердотопливный котел на пеллетах лишен этого недостатка и способен полностью использовать тепловую энергию, которая образуется при пиролизе древесины. Поэтому такое устройство называют также газогенератором.

Принцип работы котла на пеллетах

Котлы длительного горения на пеллетах состоят из трех отдельных механизмов:

• непосредственно котла с горелкой;
• транспортера для подачи гранул;

Функционирует котел на пеллетах следующим образом:

1. пеллеты загружаются в бункер для топлива;
2. подача пеллет в котел производится шнековым транспортером;
3. в топке котла пеллеты сгорают и разогревают теплоноситель.

В котлах для отопления на пеллетах используется принцип сжигания топлива «сверху – вниз». При этом горение проходит намного медленнее, чем в обычной топке, где топливо горит «снизу – вверх» и циркулирующие нагретые потоки газов вовлекают в процесс слои топлива, которые находятся выше. Конструктивно это решается следующим образом.

В самой топке расположена горелка с форсункой для подачи нагретого воздуха непосредственно к зоне горения. Благодаря этому появляется возможность контролировать скорость сгорания топлива, перемещая зону огня постепенно вниз. Подача нагретого воздуха дает возможность сжигать топливо наиболее полным образом. При этом зола и сажа образуется в минимальном количестве, а КПД (коэффициент полезного действия) котлов, работающих на пеллетах, увеличивается до 96%.

Такой механизм работы обеспечивает постепенное сгорание топлива. Котлы длительного горения на пеллетах могут работать на одной закладке более суток, что делает это оборудование довольно удобным для использования в быту. Кроме этого, наличие в конструкции оборудования топливного бункера дает возможность максимально автоматизировать работу отопительного оборудования.

Конструкция и внутреннее устройство

Котлы на по своей конструкции схожи с общей схемой, по которой изготавливаются все твердотопливные котлы. Однако, у них имеются некоторые особенности. Например, размер топки у этих моделей намного меньше, так как теплообменник у них нагревается не столько за счет открытого пламени, сколько за счет горячего воздуха в конвекционных каналах. Это позволяет более полно использовать тепловую энергию. Температура выхлопных газов в оборудовании такой конструкции не превышает обычно 150 градусов Цельсия.

Топка пиролизного котла на пеллетах сконструирована с расчетом возможности контроля подачи воздуха в нее. Наличие топливного бункера позволяет управлять подачей пеллет в нее с возможностью регулировки скорости и температуры горения. За счет этого достигается возможность регулирования температуры нагрева теплоносителя в системе. Конструктивно это решается установкой шнекового транспортера, который непосредственно и производит подачу топлива.

Для изготовления котлов для отопления на пеллетах чаще всего используются высокопрочные стальные сплавы. Топку и теплообменник изготавливают из коррозиестойкого чугуна. Необходимо заметить, что срок службы чугунных котлов может достигать 45-ти лет, что намного больше, чем показатели оборудования, которое изготовлено из стали.
Разжигаются пеллетные гранулы с помощью специального электрического ТЭНа. Воздух в топку нагнетает вентилятор. После того, как оборудование переходит в рабочий режим, электрическая цепь отключается. Таким образом, котлы, работающие на пеллетах, потребляют совсем немного электроэнергии.

Автоматическая работа

Современные модели котлов длительного горения на пеллетах обязательно оснащаются автоматикой, которая подает гранулы в топку по определенной программе, а также включает и выключает горелку для экономии расхода топлива и поддержания заданного температурного режима, который в течение суток может изменяться. Панель управления находится на самом котле или на пульте дистанционного управления.

Среднеразмерный 25-киловаттный котел на пеллетах, расход топлива в котором составляет приблизительно 5 кг топлива в сутки, оборудуется бункером объемом от 250 до 350 литров. Таким образом, непрерывная полностью автоматическая работа оборудования может осуществляться как минимум трое суток. С установкой внешнего бункера это время можно еще увеличить.

Конструкция внешнего бункера

За счет того, что подача пеллет в котел выполняется дозировано, горелка не перегревается и все оборудование можно отключить дистанционно, прекратив подачу топлива. При этом котел автоматически прекратит работу через несколько минут, когда полностью сгорит загруженная доза пеллетных гранул.

Стоимость оборудования и отзывы покупателей

Вообще цена твердотопливных котлов – это не самое сильное место этого оборудования. Дело в том, что котлы, работающие на пеллетах, стоят существенно дороже, например, газового оборудования той же мощности. Тем не менее, существенная эксплуатационная экономия за счет доступности и дешевизны топлива обеспечивает ему высокий спрос.
Если же говорить про уровень цен, то можно привести следующие данные. Котел на пеллетах Zota (российского производства) мощностью 15 кВт стоит приблизительно 150 тыс. руб. Цена самого мощного (мощностью 100 кВт) составляет около 350 тыс. руб. Владельцы этих котлов отмечают, что себестоимость одного кВт тепловой энергии обходится не дороже 1 руб. (при условии закупки топлива по цене до 4,00 руб./кг).

Пеллетный котел Grandeg (изготавливается в Латвии) мощностью 25 кВт продается в среднем по 250 тыс. руб. 100-киловаттный котел того же производителя обойдется уже в 500 тыс.

Если проанализировать отзывы владельцев этого оборудования, то можно отметить, что все они подтверждают значительную экономичность отопительного оборудования такого типа и удобство эксплуатации. Котельная на пеллетах за один отопительный сезон позволит сэкономить десятки тысяч рублей только на топливе.

Кроме этого, котлы для отопления на пеллетах отличаются бесшумной работой и эргономичным дизайном.
Некоторые владельцы жалуются на то, что это оборудование для работы нуждается в подключении к электрической сети. Однако расходуют электричества такие устройства совсем немного.

Цена на пеллеты составляет около 5500 рублей за одну тонну, т.е. один килограмм, в среднем стоит около 5-6 рублей. При необходимости можно наладить производство пеллет купив необходимое оборудование или сделав его своими руками.

В видео ниже показано, как работает котел на пеллетах.

Разновидностей тепловых котлов - великое множество. Чтобы потенциальным покупателям сразу дать о них хотя бы общее представление, основной «водораздел» классификации агрегатов их создатели провели по виду используемого топлива.

Однако внутри газовых, дизельных, электрических (пока вроде всё просто и понятно) и т.п. котлов тоже есть свои более узкие подразделы, связанные уже с иными особенностями работы, к примеру - способом загрузки топлива, физическими и химическими особенностями горения. И вот тут уже без разъяснений специалистов обойтись довольно трудно.

В этом материале мы поговорим о том, что такое пиролизные котлы, которые привлекают своим необычайно высоким КПД, и в чём их принципиальное отличие от котлов пеллетных, которые, не имеющие такого фантастического коэффициента, почему-то стоят на порядок дороже.

Сразу отметим, что обе эти разновидности котлов работают на твёрдом топливе. Однако на этом их «родство» и заканчивается. И «дровишки» агрегаты пожирают разные, и «способ питания», т.е. загрузка топлива у них различные, но главная их непохожесть - в принципе получения тепла.

Итак, разберёмся, что же происходит в «утробах» обеих модификаций тепловых агрегатов.

Особенности работы пиролизных котлов

Пиролизный котёл (другое название - газогенераторный) - тепловой агрегат так называемого «длительного горения», топливо в котором сжигается по принципу пиролиза - разложения органики при нехватке кислорода. При этом непосредственно сами дрова и выделяющиеся при их горении газы сгорают в двух отдельных камерах - фактически независимо друг от друга.

В пиролизных котлах они расположены как два этажа в доме, только в качестве перекрытия выступает керамическая форсунка. Дрова сгорают в верхнем отсеке, откуда дымосос откачивает воздух. При этом нагнетается гигантская температура (до 800°C и выше). Подобные условия способствуют тому, что древесина фактически не горит, а очень медленно обугливается с выделением большого количества древесного газа. Это и есть процесс пиролиза.

Высвобожденные летучие вещества (в основном, водород, углеводороды и угарный газ) при помощи установленного внутри котла нагнетающего вентилятора через форсунку попадают в нижнюю камеру. Там к выделившимся газам подмешивается кислород, благодаря чему все эти вещества сгорают с максимальным выделением тепла. Его пары снова поднимаются на «верхний этаж», поддерживая пиролиз и обеспечивая существенную теплоотдачу. Отсюда и внушительный КПД - до 92%, и другие несомненные плюсы.

Преимущества пиролизного принципа работы теплового котла

. Гигиеническая чистота - минимум золы в камере сгорания и сажи в теплообменнике и дымоходе ;

. Резко сокращённое по сравнению с «классическими» твердотопливными котлами количество опасных для здоровья веществ, содержащихся в дыме ;

. Большая продолжительность горения одной закладки, промежуток между которыми может составлять до 16-ти часов .

Чем же «ответят» пеллетные котлы?

Как следует из названия, такие тепловые агрегаты работают на пеллетах, то есть компактных гранулах из древесины цилиндрической (как правило) формы.

Принцип сжигания топлива - прямое горение, как в обычном костре или камине. Древесные гранулы сжигаются на специальной горелке в отдельной камере.

Пеллетные котлы выгодно отличаются от пиролизных чрезвычайно удобным способом подачи топлива. Основную часть этой подчас небезопасной для человека работы за него выполняет автоматика. Владелец котла только засыпает порции пеллет в специальное хранилище - бункер, соединённый с котлом. Дальше в дело вступает шнековый транспортёр, который и доставляет из резервуара в камеру сгорания нужное количество топливных гранул.

Бункеры для пеллетных котлов сильно различаются по своей вместимости. Так, владельцу хранилища объёмом 12 кубометров (это примерно 8 тонн пеллет!) можно сделать одну максимальную засыпку и не «заморачиваться» этим вопросом в течение всего отопительного сезона! Но такие «ангары» в совокупности с автоматикой существенно добавляют и цену всему оборудованию, поэтому выбор, как всегда, за вами - огромный «пиролизный» КПД или же пеллетный «автокомфорт».