Плюсы и минусы пеллетные котлов

Виды пеллетных котлов

По материалам, из которых изготовлена конструкция

Большинство каминов производят из качественной стали. Намного реже встречаются устройства, основной материал которых – чугун.

По видам горелок

Существуют печи:

факельные; наиболее ходовой «бытовой» вариант; для факельных котлов характерны невысокая мощность, простота эксплуатации и настройки, надежность; среди минусов вида – чувствительность к качеству топлива и однонаправленный нагрев печных стенок;
каминные; характерная особенность – гранулы сжигаются в специальной пеллетной чаше; здесь меньше регулировочных возможностей, и также имеет место требовательность к топливу; зато такие печи можно ставить в комнатах – оборудование тихое и безопасное;
объёмного горения; намного чаще подобные горелки используются в устройствах промышленного типа, но и в бытовых агрегатах им находится место; минус – повышенная громоздкость; достоинства – более высокая мощность и нетребовательность к гранулам (в российских реалиях последний аспект имеет немалое значение).

По типу топливной подачи

Печи разделяют на:

механические; оператор такого котла превращается в кочегара, вынужденного постоянно контролировать процесс горения;
полуавтоматические; вручную здесь задают только мощность – остальной контроль ложится на плечи автоматики; с точки зрения соотношения стоимости и качества этот вариант предпочтительней других;
автоматические; от пользователя требуется лишь топливная загрузка – автоматика сделает всё остальное; но для стартовой настройки оборудования лучше позвать специалистов – они сделают все необходимые расчёты, исходя их размеров помещения, требуемой температуры и прочих параметров.

По виду топлива

Рисунок 2. Котел, работающий на пеллетах Пеллетные котлы работают на разных видах топлива. Существуют печи:

работающие исключительно на древесных гранулах; при отсутствии возможности регулярно обеспечивать себя прессованным топливом нет смысла приобретать подобное оборудование; ещё на этапе выбора печи необходимо продумать варианты поставок гранул подходящего типа;
частично комбинированные; допускается использование брикетов и дров – этому способствует формат топки; но основную роль топлива играют гранулы, тогда как прочие варианты служат подспорьем в ситуациях, когда к пеллетам доступа нет; игнорирование этого правила ведёт к выходу оборудования из строя;
комбинированные; в этих агрегатах есть несколько топок, различного формата; поэтому допускается использование как гранул, так и дров с брикетами на регулярной основе; минусы комбинированных аппаратов – высокая цена и приличные габариты.

По назначению

В зависимости от целей, оборудование делят на:

камины-конвекторы; их задача – нагрев воздуха; самый популярный вариант – такие печи занимают мало места, имеют «право» размещаться в жилых помещениях и легко «уживаются» с любым интерьерным дизайном;
водонагревательные котлы; отличаются солидными размерами и невыразительным внешним видом; обычно их устанавливают в подсобных помещениях или подвалах;
гибридные агрегаты; задача комбинированных устройств – и прямой нагрев воздуха, и нагрев теплоносителя; в плане дизайна близки к конвекционному оборудованию.

Можно ли использовать пеллеты в обычных печах. Виды оборудования для использования пеллет

В качестве топлива пеллеты используются как в частных загородных домах, так и в промышленных помещениях. Выбор оборудования зависит от площади обогрева.

В основном сегодня применяются котлы и печи на пеллетах, которые иногда продавцы называют каминами.

Пеллетные печи (камины)

Пеллетные камины обычно устанавливают для обогрева одной отдельно взятой комнаты или дома с небольшой жилой площадью. Мощность подобных устройств колеблется в пределах 6–15 кВт. Современные пеллетные печи подразделяют на три типа:

конвекционные печи, которые способны нагревать исключительно окружающий воздух;
устройств, дополнительно оснащенные водным контуром для прогрева не только воздуха, но еще и воды;
комбинированные печи, которые наряду с пеллетами, могут использовать также брикеты с опилками или обыкновенные сухие дрова.

Пеллетные котлы

В больших загородных коттеджах, а также на промышленных предприятиях в качестве отопительных приборов, использующих пеллеты, устанавливают котлы. Их мощность варьируется в пределах 15–100 кВт. Если монтаж пеллетных котлов происходит в частном доме, то оптимальное место для их размещения – подвал. Различают несколько типов подобных устройств:

котлы, работающие исключительно на древесных гранулах;
системы, которые в экстренных случаях (при выходе из строя горелки, например) позволяют в качестве топлива использовать опилки или сухие дрова; для такой взаимозаменяемости оборудование оснащено специальной решеткой;
комбинированные котлы, которые позволяют использовать не только древесные гранулы, но и дрова с брикетами.

Использование пиролиза при отоплении

В процессе пиролиза происходит распад органических соединений. На них воздействуют высокие температуры. Если к химической реакции добавить кислород, она превратится в обычное горение. При ограниченном поступлении кислородного объёма будет происходить разложение углеводородной составляющей. В результате появляются горючие вещества, имеющие низкомолекулярную структуру и шлак.

Не так давно одним из основных видов топлива был уголь. Для его получения древесину обжигали в бескислородных условиях. При первичном сгорании терялось много тепловой энергии.

Твердотопливные пеллетные котлы длительного горения лишены подобного недостатка. Они практически полностью реализуют энергию, образующуюся в результате пиролиза. Поэтому они получили название газогенераторов.

Комбинированный (с несколькими камерами сгорания)

При необходимости использовать два совершенно разных вида топлива (например, пеллеты и каменный уголь) следует рассмотреть модели с несколькими топками.

У них есть свои недостатки:

они дороже обычных;
они более громоздкие;
загрузку угля в небольшой котел сложно автоматизировать – придется загружать его лопатой; человек при этом фактически превращается в кочегара и вынужден часто загружать уголь в котел;
при горении угля образуется много сажи – стенки котла и дымовые каналы придется часто чистить, иначе КПД котла снизится;
после сгорания угля образуется много золы – ее нужно удалять, а затем утилизировать;
требуется больше места для хранения топлива – уголь, как правило, закупается машинами.

Устройство и принцип работы

Устройство топки для пеллет абсолютно аналогично ничем не отличаются от топки котла для одного вида топлива. Камера для сжигания каменного угля больше, она вмещает большое количество угля – чтобы можно было топить целый день; и приспособлена к ручной загрузке топлива Агрегат больше и требует большего помещения для установки. Других особенностей у такого котла нет.

Принцип работы топки для пеллет ничем не отличается от принципа работы топки специализированного агрегата. Топка для угля работает по той же схеме, но отсутствует автоматизация загрузки топлива.

Угольно-пеллетный котел

Особенности эксплуатации

Монтаж и настройка должна осуществляться квалифицированными специалистами-наладчиками. Дальнейшее обслуживание котельной хозяевами (или нанятыми для этих целей людьми) требует от них знаний и практических умений обращения с агрегатом.

Монтаж и настройку котлов лучше доверить специалистам

Настройка заключается в определении оптимального режима горения попадающих в топочный отсек гранул-пеллет: рабочая температура по инструкции не должна превышать +66 ºС. По достижении этого параметра пламя должно уменьшаться, но нежелательно допускать полного затухания сырьевого материала, так как выделение дыма увеличивается. Для точной регулировки этих процессов нужен практический навык.

Котел на дровах и пеллетах

На случай сбоев в поставках пеллет, стоит продумать альтернативные варианты отопления. Существует твердотопливное оборудование, в которое можно загружать дрова или брикеты.

Устройство

Агрегаты, которые можно некоторое время топить дровами или брикетами, не отличаются по конструкции от обычных. Отличается только форма и размеры топки.

Принцип работы

Принцип работы почти такой же как и у базовой модели, но есть несколько отличий:

Дрова или брикеты загружаются вручную, и их хватает на несколько часов; приходится часто загружать горючее в топку.
Автоматизированная загрузка топлива в топку отсутствует.
Сгорают дрова и брикеты не полностью.
Золы и сажи образуется больше.

Принцип работы котла на пеллетах и дровах

Этот вариант отопления – временный, на крайний случай.

Что представляет из себя пеллетный котел

Пеллетные котлы отапливаются небольшими гранулами, называемыми пеллетами.

Твердотопливные котлы получили спрос среди многих потребителей. В связи с отсутствием газа, дрова и уголь остаются единственными дешевыми видами топлива. Электрические котлы мы в учет не берем – электроэнергия стоит дорого, а расходуется в гигантских количествах. И чем больше домовладение, тем выше расход. Поэтому твердотопливные модели остаются востребованным товаром на отопительном рынке.

Совершенствование отопительных технологий привело к появлению нового вида топлива – это пеллеты. Они изготавливаются из древесных щепок и прочих горючих отходов, в результате чего на свет появляются горючие гранулы, дающие большое количество тепловой энергии. Вот основные преимущества пеллет:

Удобство хранения – они поставляются в мешках, которые можно просто сложить в определенном месте;
Удобство дозировки – в отличие от тех же дров, мы можем закинуть в топку пеллетного котла строго определенное количество топлива. Также следует отметить более удобную загрузку, что связано с сыпучестью гранул;
Доступность и дешевизна – по своей сути, пеллетное топливо является продуктом переработки различных отходов (древесная стружка, шелуха, остатки растений), поэтому оно отличается доступной стоимостью;
Неплохая теплотворная способность – 1 кг пеллетных гранул вырабатывает примерно 5 кВт энергии;
Безопасность – пеллетам не свойственно самовоспламеняться, они не боятся сырости и высокой температуры окружающей среды;
Возможность работы в автоматических пеллетных котлах – создать систему автоматизированной подачи дров проблематично, а вот с пеллетами таких проблем нет. Да и котлов таких в продаже полно.

Котлы на пеллетах действительно удобны в эксплуатации, они не требуют частого обслуживания и больших затрат на топливо.

Несомненным достоинством пеллетного топлива является и то, что его можно использовать практически в любых твердотопливных котлах, а не только в специализированных.

Давайте теперь глянем, что представляют собой котлы на пеллетах и как они работают. Мы будем рассматривать специализированные котлы, а не универсальные. Их конструкция состоит из нескольких основных частей – здесь присутствуют горелка, теплообменник, автоматика и система подачи топлива. Принцип работы заключается в том, что пеллетное топливо подается в камеру сгорания, воспламеняется и отдает тепло в теплообменник.

Устройство и принцип работы котлов, работающих на пеллетах.

В отличие от традиционных твердотопливных котлов, пеллетные модификации обладают не самыми большими камерами сгорания – сюда не закладываются крупногабаритные дрова, так как оборудование работает только на пеллетах. Исключение составляют универсальные модели, которые рассчитаны на работу не только с пеллетным топливом, но и с дровами/углем.

Котлы на пеллетах часто оснащаются системами автоматизированной подачи топлива. Они комплектуются небольшими (или очень большими) бункерами, куда загружаются топливные гранулы. Отсюда, по трубе небольшого диаметра, они поступают в шнековую систему подачи топлива. Она отправляет пеллеты в камеру сгорания, где они сгорают с выделением большого количества тепла. Далее раскаленный воздух с продуктами сгорания проходит через теплообменник, отдавая тепло в отопительную систему.

Устройство и работа пиролизного котла

Топка пиролизного котла разделена на два отделения. В первой сгорают дрова, а во второй производится вторичное сгорание смеси пиролизных газов и воздуха. Отделяет первую камеру от второй колосниковая решетка, на которую и укладывают топливо.

Воздух обычно нагнетается принудительно с помощью небольшого вентилятора. Хотя в небольших моделях иногда для создания тяги используют дымосос.

На этой схеме представлено устройство пиролизного котла нижнего горения. Дрова медленно сгорают при малом количестве кислорода и выделяют горючий газ (+)

Наличие принудительной вентиляции можно считать основным отличием пиролизного котла от классической твердотопливной модели. Корпус устройства состоит из двух частей, вставленных друг в друга. Пространство между стенками заполняют теплоносителем, роль которого традиционно выполняет вода.

Сначала в первое отделение топки пиролизного котла загружают топливо, затем включают вентилятор и поджигают топливо. Образующиеся в результате горючие газы перемещаются во второе отделение, смешиваются с воздухом и сгорают.

Температура горения может достигать 1200°С. Вода, находящаяся в наружном теплообменнике, нагревается и циркулирует по системе отопления дома. Остатки продуктов сгорания удаляются через дымоход.

В упрек устройствам, в работе которых используется пиролизный принцип горения, можно поставить относительно высокую цену. Обычный твердотопливный котел стоит значительно меньше. Но в котлах длительного горения дрова сгорают практически полностью, чего о классическом котле не скажешь.

К дровам для пиролизного котла предъявляют определенные требования по размерам и влажности. Подробную информацию можно найти в инструкции изготовителя

Выбирая пиролизный котел, следует помнить, что недорогие модели малой мощности обычно рассчитаны только под дрова. Дорогие модификации способны работать на разных видах топлива.

Причем загружать топливо в устройство придется по максимуму, снижение нагрузки приводит к повышенному образованию золы и сажи, а также негативно сказывается на работе агрегата в целом.

Режим подачи пеллет

Автоматический режим подачи гранул в топку можно устанавливать на несколько дней вперед, если позволяет объем бункера. Происходит экономия топлива, и создается необходимый климат в доме. Управление режимом работы отопительного агрегата длительного горения можно осуществлять вручную или при помощи дистанционного пульта.

Выделяют два стандартных режима работы автоматического котла: активный и режим поддержания заданной температуры. Иногда устройства, работающие на пеллетах, совмещают с термостатическим элементом в помещении. Когда температура понижается, прибор переключает режим, и горение усиливается.

Принцип работы пеллетного котла

Основными узлами пеллетных котлов являются камера для сгорания, горелка, бункер для пеллет и автоматика. Пеллеты, разновидность твёрдого топлива, по первому шнеку попадают в предтопку, а из предтопки горелки – на форсунку по внутреннему шнеку. После попадания пеллетных гранул на форсунку автоматика производит автоматический розжиг, сопровождающийся дальнейшим полным сжиганием поданных пеллет.

Для справки: пеллеты (англ. Pellet’s) – это топливные древесные гранулы, имеющие форму маленьких цилиндров из древесных опилок, сформированные под высоким давлением. Химические закрепители и другие вредные вещества полностью отсутствуют.

Теплотворность 1 кг пеллет равна 5 кВт/час абсолютно экологичного тепла. А это столько же, сколько даст пол литра дизельного топлива. При этом сгорают пеллеты полнее и эффективнее, чем дрова, они плотнее и занимают меньше места, к тому же пеллеты не склонны к случайному самовозгоранию. Выбросы СО₂ значительно меньше, чем у угля, и парниковый эффект, как следствие, уменьшается.

Очистка золы производится сравнительно нечасто – раз в неделю или реже, а раз в год следует обслуживать дымоход.

Ведущие производители

На рынке сейчас присутствуют устройства российских и зарубежных производителей.

Котлы российского производства

Несмотря на то, что большинство владельцев сходится на том, что у них недостатков больше, чем достоинств, российские пеллетники производят несколько серьезных предприятий:

Стоит выделить «Апельсины» производства «НКЦ Бийскэнергопроект», получившие свое название за яркий цвет. Их характеризует оптимальное соотношение цены и качества и КПД 93% при простоте и надёжности использования. «Апельсин» оборудован электронным управлением, автоматизированной загрузкой топлива и принудительной вентиляцией. Ориентирован на отечественный рынок паллет с их качеством. При этом стоимость «Апельсинов» в среднем составляет 150 тысяч рублей.
Котлы «Старт» производятся в Челябинске, однако, в их комплект входят польские горелки объемного горения, которые позволяют добиться полного сгорания топлива и высокого КПД. «Старт» -котел комбинированный и, кроме пеллет, может работать на угле и на дрова, мелкой щепе. Для этого в комплекте есть колосниковая чугунная решётка, которая устанавливается вместо горелки. Цена в пределах 130−250 тысяч рублей.
Красноярский Zota Pellet потребляет различные виды топлива, в его функции входит возможность управлять процессом обогрева с помощью СМС-сообщений. В линейке пять моделей мощностью от 15 до 100 кВт, которые применяются в закрытых системах отопления (с принудительной циркуляцией). По отзывам функционально они соответствуют финским Auterm Biomatic, но вдвое дешевле, а модели той же ценовой категории Grandeg на ступень ниже по функциям.
Пеллетники «Куппер» ООО «Теплодар» из Новосибирска, мощность которых от 10 до 40 кВт, представляют собой переделанные обычные твердотопливные котлы с пеллетной горелкой. Владельцы отмечают его низкую цену около 80 тыс. рублей в зависимости от модели, сложность настройки, необходимость подбора качественных пеллет и мелких доработок вроде шлифовки болта шнека (очень выступает, из-за этого застревают пеллеты в бункере).

Поселок у нас небольшой, газ обещали провести года через три. Хотелось поставить отопление на твердом топливе, но дрова и хранить негде, и заниматься некогда. Сервисники к нам не поедут, поэтому выбирал котел от серьезного специализированного завода. Выбрал «Куппер», который в полтора раза дешевле, чем той же мощности у других производителей. На разницу в цене как раз два года отапливать буду дом в 100 квадратных метра.

Федор Михайлович

Принцип работы автоматических пеллетных котлов

При пуске котла из холодного состояния пеллеты загружают в шнековый механизм топливоподачи вручную. После чего запускается автоматическая система управления агрегатом, зажигается горелка и стартует автоматический подвод гранул в область горения.

При достижении температуры теплоносителя заданного значения, поступление пеллет останавливается. При понижении температуры греющей воды снабжение гранул топочной камеры восстанавливается, с последующим автоматическим розжигом горелки.

Подача пеллет

Топливоподача пеллет к горелочному устройству выполняется с применением шнекового питателя транспортерного типа. Обычно он разделен на 2-е части: если в той, которая расположена поближе к агрегату заканчиваются пеллеты, запускается второй транспортер и заполняет первый топливом.

Контроль наличия топлива в питателе осуществляется с использованием специальных фотосенсоров. Топливоподача пеллетных котлов укомплектовывается комплексом хранения пеллет, объем бункера будет зависеть от тепловой мощности установки.

Если встроенный пеллетный бункер будет пуст, сработает нижний датчик емкости и направит сигнал на автоматику безопасности, которая отключит котел. Многие современные устройства для сжигания пеллет оборудуются системой автоматического запуска.

Котлы могут устанавливать разную скорость подача топлива в минутах, то есть пользователем задается время выхода гранул на уровень горения, значение по умолчанию не больше двух минут, что достаточно для осуществления автоматического розжига. Также имеется настройка скорости вакуумной подачи топлива для автоматического наполнения топливного бункера.

При отсутствии подобной системы, автоматический забор контролируется шлангом котлоагрегата из внешнего топливохранилища.

Розжиг и горение

Разжигают гранулы аналогично любому твердому топливу. Наилучший вариант — применять специальные вещества для розжига, хотя и без них гранулы хорошо загораются. В случае применения растопочного жидкого средства им поливают гранулы, немного ожидают, чтобы жидкость впиталась, и после этого поджигают.

В системах автоматического розжига, он выполняется теплоэлектронагревателями, через которые подается воздух. После того как пеллеты хорошо разгорятся и пламя станет устойчивым, приступают к регулировке воздухоподачи для увеличения тепловой мощности агрегата.

В случае, когда необходимо увеличить длительность сгорания топлива, и более экономное его использование, потребуется ограничить подачу кислорода. Для того чтобы увеличить скорость сжигания — воздух, наоборот, добавляют.

Удаление золы

При автоматизированном режиме горение гранул протекает на колосниковой решетке горелочного устройства, пламя — равномерное с желтой окраской. Тогда топливо в камере сгорания будет сгорать полностью, черный дым из дымоотвода выходить не будет, а зольных остатков будет очень мало.

Исходя от потребительского качества применяемого твердого топлива, золу удаляют с различной периодичностью. При этом необходимо контролировать, чтобы золовой уровень не поднимался до верха горелки.

Обычно золу удаляют перед загрузкой топлива. Современные пеллетные котлы имеют автоматическую систему очистки и выгрузки золы, препятствующей нарастанию и зашлаковыванию внутренних поверхностей вокруг горелочного устройства.

Ключевые характеристики

Надёжность пеллетного котла, как любого оборудования, выражена в гарантийном сроке, межремонтном и межсервисном интервалах. Как устройство для производства энергии и передачи её теплоносителю, прибор характеризуют:

энергетическая эффективность сжигания топлива;
мощность;
время автономной работы на одной закладке.

Тепловая мощность, какая самая малая

Какое количество теплоты образуется за единицу времени в результате сжигания топлива, показывает основная характеристика теплогенератора — тепловая мощность.

Её выбирают исходя из назначения помещения, площади, высоты потолков, теплопотерь при прохождении через ограждающие конструкции.

Значения мощности гранульного котла лежат в диапазоне 12—500 кВт.

Меньшая мощность делает устройство невыгодным, при большей он теряет преимущества перед другими теплогенераторами:

работает с КПД < 0,8 — менее эффективно, чем газовые, жидкотопливные, угольные котлы;
выходит из строя через 3—5 лет.

Коэффициент полезного действия

КПД устройства показывает, какую долю смог «взять» пеллетный котёл из того расчетного количества тепла, которое топливо «отдало» при сгорании. Снижает КПД недостаточная или чрезмерная загрузка топки, некачественное горючее, неправильная эксплуатация оборудования.

Топливо тем эффективнее, чем выше теплота его сгорания. Лидируют по эффективности мазут и дизель. Теплота сгорания пеллет в 2,4—4,3 раза ниже и зависит от вида исходного сырья:

древесных — 17,5—19 (МДж/кг);
соломенных — 14,5;
торфяных — 10.

По этому показателю гранулы из отходов деревообработки сравнимы с углем (15—25 МДж/кг) и превосходят исходный материал — опилки, щепу, стружку (10 МДж/кг).

Расход топлива и вместительность бункера

Средний годовой расход гранул из древесного вторсырья на 1/5 меньше, чем бурого угля (по массе) и в разы меньше кусковой древесины (она более влажная и менее плотная).

Точная цифра зависит от свойств котла и настроек его работы, а также от объёма обогреваемого помещения, материала и конструкции наружных стен.

Объём бункера для пеллет определяет, как долго отопительному котлу не потребуется участие человека и варьируется от десятков литров до кубометра и более.

Справка. Автоматизация подачи топлива возможна, если она изначально предусмотрена конструкцией котла. От объёма бункера зависят и противопожарные расстояния в котельной.

Дополнительные функции

Автоматизация работы пеллетного котла не ограничивается механизированной подачей топлива из оперативного запаса к горелке. Модели котлов с дополнительными функциями сводят ручной труд по обслуживанию агрегата к минимуму:

оптические элементы контролируют пламя;
электроспираль воспламеняет закладку топлива;
температуру и давление воды измеряет термоманометр;
термостаты включают и выключают горелку, насос, защищают систему от перегрева;
мощность котла настраивает потенциометр;
датчик прогорания топлива реагирует на температуру поверхности горелки.

Это неполный перечень электронных, механических, химических устройств, которыми производитель способен оснастить свою продукцию.

Высокая степень автоматизации позволяет пеллетному котлу работать без участия человека более 7 суток. Связь с персональным компьютером делает управление дистанционным. Очистка или замена зольника вручную занимает не более получаса.

Важно! Технические параметры пеллетного котла, заявленные производителем — это результат испытаний, проведённых с предписанным топливом. Инструкция к устройству содержит требования к качеству пеллет: зернистость (мм), теплотворность (Дж/кг), влажность (%), зольность (%). Свойства горючего отражаются на мощности и эффективности теплогенератора

Свойства горючего отражаются на мощности и эффективности теплогенератора.

Специфика топлива

Потребитель имеет возможность приобрести два сорта гранул-пеллет:

белые, в производстве которых использовались отходы древесины, не содержащие кору;
серые – спрессованные из опилок с корой.

Пеллеты отличаются по цвету и составу

Цена на белые выше, так как перед стадией прессования древесные остатки тщательно просеиваются, в них отсутствует песок. Некоторые котлы (например, немецкого производства) могут работать только на высококачественном сырье, а при засыпке серых гранул засоряются и затухают.

Спрессованные в гранулы опилки или другие отходы АПК – одна из разновидностей биотоплива

Чем пеллеты суше, тем выше КПД

Котел на пеллетах для автономной системы отопления: устройство и принцип работы