Помимо дров и угля есть другие виды твердого топлива, доступные многим домовладельцам. Это древесные гранулы, опилки, шелуха семечек, отходы обработки зерновых. Из-за их сыпучей структуры сжигать такое топливо классическим способом неудобно и малоэффективно. Получить больше тепла и автоматизировать процесс можно, установив на котел специальное горелочное устройство. Последние имеются в продаже, но они приспособлены для работы на пеллетах. Чтобы сжигать шелуху и мелкие опилки, потребуется дополнительное устройство, одно из решений — пеллетная горелка, изготовленная своими руками.

Пеллетная горелка своими руками

Строение изделия и назначение его элементов

Задача любого горелочного устройства – создать мощный ровный факел пламени для нагрева водяной рубашки котла, интенсивность которого можно регулировать. В этом отношении конструкция пеллетной горелки преследует ту же цель и представляет собой небольшую камеру сгорания в виде аэродинамической трубы, в которую подается топливо и нагнетается воздух. Для подачи гранул или шелухи используется шнековый конвейер, а топливо в него попадает из загрузочного бункера. Объем последнего определяет длительность работы установки. Воздух в зону сжигания поступает принудительно от вентилятора – нагнетателя.

Шнековый конвейер

Камера сгорания может быть как прямоугольного, так и круглого сечения. Последняя встречается чаще, так как она проще в изготовлении. Если рассмотреть чертежи конструкции пеллетной горелки, то в камере круглой формы надо установить плоский поддон для горящего топлива, а сама она прикреплена к фланцевой плите, которая прилегает к фронтальной плоскости котла снаружи. Наружная часть устройства состоит из шнекового конвейера с верхним входным патрубком, через который внутрь попадает топливо из бункера. Второй элемент – это вентилятор, установленный под шнеком и подающий воздух в нижнюю часть камеры.

Механизм пеллетной горелки

Сыпучие виды твердого топлива после сгорания образуют очень мало отходов в виде летучего пепла, поэтому устройство пеллетной горелки предусматривает ее самоочищение от потока воздуха, подаваемого нагнетателем. В результате весь пепел скапливается в зольнике, который нужно чистить не чаще 1 раза в неделю.

Описание рабочих режимов

Сам принцип работы пеллетной горелки заключается в следующем: порция топлива попадает в камеру, оно поджигается и включается минимальная подача воздуха. По мере того как топливо разгорается и камера прогревается, воздух нагнетается больше. В результате возникает устойчивый ровный факел пламени, греющий теплообменник с водой. В заводских горелочных устройствах процесс автоматизирован полностью, розжиг обеспечивается электрическим элементом накаливания, его работу контролирует фотодатчик. Количество воздуха и пеллет, подаваемых в камеру, регулирует электронный блок, получая сигналы от датчиков температуры и давления. Разобраться в работе устройства поможет схема пеллетной горелки.

Топливо в виде древесных гранул или шелухи семечек может подаваться в шнек для пеллетной горелки различными способами:

• Традиционный способ – это подача пеллет из отдельно стоящего бункера больших габаритов, чтобы его вместительности хватало не менее чем на 7 дней работы котла, который раз в неделю нужно чистить. Из бункера топливо перемещается к горелочному устройству дополнительным шнековым конвейером необходимой длины.
• Более простой подачей топлива может быть оборудована гравитационная пеллетная горелка, выполненная своими руками. В ней шелуха и гранулы под собственным весом ссыпаются в шнек из бункера, установленного прямо над горелочным устройством, а тот подает нужное количество в камеру сжигания. Тогда запас хода котла будет составлять от 1 до 3 суток в зависимости от интенсивности работы.

Подобрать материалы для изготовления устройства несложно. Учитывая температурный режим работы камеры сгорания, для нее лучше взять трубу из жаропрочной стали с толщиной стенки не менее 4 мм. Фланцевая пластина, с помощью которой самодельная пеллетная горелка крепится к корпусу котельной установки, может быть сделана из стали обыкновенного качества толщиной 3 мм. Подающий конвейер есть возможность приобрести в сборе, а можно изготовить самостоятельно из обычной трубы, поместив в нее шнек. Для вращения подбираются низкооборотный электродвигатель, редуктор и подшипники. Вентилятор надо купить и закрепить на пластине, подготовив для него посадочное место. Саму пластину нужно изготавливать, изучив чертежи пеллетной горелки, и в зависимости от конструкции дверцы котла.

Детали пеллетной горелки

Средства автоматизации

Соотношение подачи воздуха и топлива в камеру сгорания надо регулировать, иначе работа горелочного устройства будет нестабильной либо все время на максимальной мощности. Простейший способ менять обороты двигателей шнека и вентилятора – это поставить простой ручной регулятор. Но тогда возникнут неудобства в виде постоянного присмотра и настройки отопительного агрегата в зависимости от температуры теплоносителя и окружающего воздуха. Самостоятельная настройка пеллетной горелки заключается в том, чтобы подобрать на разных режимах работы соотношение воздуха и топлива, при котором факел пламени будет ровным и устойчивым. Добиться этого поможет автоматизация устройства.

Пеллетная горелка с бункером

Сначала потребуется купить электронный блок управления. Если ваш котел уже снабжен таковым, то изучить возможность его использования. Как правило, контроллеры ведущих производителей имеют свободные управляющие контакты, к которым можно присоединить электродвигатели вентилятора и шнека. В этом случае на основании сигналов датчиков контроллер будет увеличивать или уменьшать подачу пеллет и регулировать обороты вентилятора.

В плане розжига и контроля над пламенем самодельная пеллетная горелка, изготовленная своими руками, также может быть автоматизирована. Нужно купить электрический элемент накаливания и фотодатчик. Первый будет включаться в самом начале, поджигая топливо, а второй при появлении устойчивого пламени будет сигнализировать об этом на контроллер, который отключит элемент накаливания.

На подающем патрубке можно поставить датчик заполнения, его роль – подавать импульс на электронный блок, когда шнек и верхний патрубок заполнены горючим, чтобы остановить подачу пеллет. Все эти средства автоматики позволяют эффективно сжигать пеллеты и создать определенный комфорт при обслуживании отопительной установки. Однако здесь есть свои недостатки:

• Самодельную пеллетную горелку можно подключить не ко всякому контроллеру.
• Существующий электронный блок агрегата отопления зачастую не приспособлен для работы с устройствами розжига и контроля горелки, тогда придется покупать новый.
• Стоимость изготовления устройства увеличивается.

Хорошая статья в тему: Как сделать котел на опилках

Заключение

Зная, как работает пеллетная горелка, можно взяться за ее самостоятельное изготовление. Но часто это сводится к закупке комплектующих и приборов автоматики, после чего они ставятся на самодельную камеру сжигания. В этом случае снижение стоимости изделия незначительно. Следует задуматься о покупке комплектного устройства заводского изготовления.

Уже готовая горелка

В последние годы стало экономически оправданным приобретение различных отопительных систем, работающих на альтернативном виде топлива. Например, большой популярностью пользуются пеллетные котлы, которые просты в установке и эксплуатации. Особенно там, где нет газопровода, а электричество обходится очень дорого. Главный минус подобного котла – это высокая стоимость, поэтому вполне оправдана идея о том, чтобы приобретя только пеллетную горелку, своими руками сделать отопительное устройство. Несмотря на то, что стоит она немало, в итоге весь агрегат должен по стоимости выйти намного дешевле, чем его аналог в магазине.

О преимуществах использования пеллет

Пеллеты представляют собой биотопливо, которое получается из древесных отходов и торфа. Внешне они напоминают цилиндрические гранулы, имеющие стандартный размер, равный 10 мм. Среди преимуществ такого биотоплива стоит отметить:

• Гранулы производятся без применения химических компонентов, они не имеют никакого запаха, в отличие от таких видов топлива, как газ, уголь или солярка. Кроме того, пеллеты не впитывают влагу, что дает возможность сохранить продолжительное время их теплотворность в обычных условиях.
• В отличие от остальных видов топлива, такие гранулы не воспламеняются, они не содержат пыли, которая часто становится причиной аллергии, а по своим тепловым свойствам превосходят даже каменный уголь.
• Высокий КПД, при этом количество золы не превышает 2% от общего объема гранул.
• Пеллеты существенно экономят место по сравнению с иными видами древесного топлива, кроме того, они удобны в транспортировке.
• Гранулы являются экономичным видом топлива с точки зрения финансовых затрат.

О преимуществах пеллетных котлов

Пеллетный котел является разновидностью твердотопливного котла, который имеет механизм автоподачи топлива, для непрерывной работы агрегата. Как правило, камера сгорания в таком устройстве относительно небольшого размера, так как основной теплосъем осуществляется в хорошо развитой многоходовой части котла. Котел оборудуется специальной пеллетной горелкой объемного типа, за счет которой обеспечивается более высокий коэффициент полезного действия (КПД) при сгорании гранул, по сравнению с иными видами подобных горелок, работающих на твердых, жидких или газообразных видах топлива.

Подача топлива осуществляется из бункера в автоматическом режиме, благодаря чему котел может работать без привлечения человеческих усилий длительное время. Например, если бункер загружен в полном объеме, то этого хватит на 5–7 суток бесперебойной работы котла.

Среди преимуществ пеллетных котлов стоит отметить следующее:

Простая схема

• При необходимости в качестве топлива можно использовать не только пеллеты, но и дрова или каменный уголь, а также другие растительные отходы.
• Наличие автоматической системы зажигания горелки.
• Пожаробезопасность устройства.
• Снижение расходов, что обуславливается низкой стоимостью пеллет, отсутствием затрат на обслуживание.
• Высокий КПД отопительного устройства.
• Период эксплуатации такого котла в среднем составляет 20 лет.
• Независимость от централизованных источников топлива и тарифов на подобные услуги.

Принцип работы котла и его составные элементы

Итак, если были оценены по достоинству все преимущества пеллет и котлов, работающих на таком виде топлива, а также принято решение о создании своими руками такого элемента, как горелка, значит, пора ознакомиться с общим принципом построения такой конструкции.

Еще один способ

Топливо из специальной емкости для хранения пеллет при помощи транспортировочного шнека поступает в камеру сгорания. Учитывая то, что в котле не имеется прямого источника естественной тяги для поддержания горения, в нем необходимо предусмотреть такой элемент, как горелка. Она будет исполнять роль нагнетателя воздуха при помощи специального вентилятора, и производить запал топлива в момент включения котла.

После этого тепловая энергия через теплообменник передается к теплоносителю системы, а дымовые газы отводятся через дымоходную трубу. При этом незначительное содержание минеральных элементов в пеллетах образует столь же малое количество золы . Ее удаление осуществляется через решетки колосника в камеру зольника. По мере прогорания гранул в камере сгорания температура падает, что может фиксироваться специальным датчиком. Тогда при помощи шнека осуществляется автоматическое поступление пеллет из загрузочного бака.

Создание пеллетного котла

На первый взгляд система может показаться слишком сложной, но при большом желании и должном умении все можно выполнить своими руками. Для этого потребуется разработать проект с подробными чертежами, подобрать необходимые материалы и инструменты, а также приобрести дополнительные готовые комплектующие.

Материалы для работы

Первый этап – это создание проекта, который должен содержать продуманные и точные чертежи, схемы и порядок сборки всех элементов. Сооружать конструкцию без проекта не рекомендуется, так как существует большая вероятность ошибки.

Для создания котла своими руками вам понадобится:

• Пеллетная горелка – лучше всего такой элемент приобрести заводского изготовления, так как сделать ее собственными усилиями будет проблематично. Горелка – это не просто элемент, где происходит поджиг топлива, но она еще выполняет функции регулирования пламени.
• Датчики и несколько программаторов, благодаря которым можно добиться экономного расхода топлива и обеспечить в доме самый комфортный температурный режим.
• Корпус следует сделать горизонтальным, чтобы эффективно использовать тепло, получаемое от сгораемого топлива. В качестве материала для корпуса может быть выбрана листовая сталь, кирпичи или чугун. Отдавать предпочтение нужно тому материалу, который позволит надолго сохранить тепло, и гарантирует его качественную передачу следующему элементу конструкции, т.е. теплообменнику.
• Теплообменник – монтируется внутри корпуса, и выполняется в виде нескольких рядов труб или змеевика, которые подсоединяются с одной стороны к системе отопления здания. Кроме этого должен быть предусмотрен вход для заливки в теплообменник холодной воды.
• Зольник.
• Камера сгорания – диаметр ее отверстия должен быть равен параметрам приобретенной пеллетной горелки.
• Дымоход.
• Топливный бункер – место, в котором будет храниться топливо, и откуда оно будет подаваться в горелку.
• Шнек диаметром в 100 мм, металлический наружный кожух и электродвигатель, который будет подключаться к блоку управления пеллетного котла.

Подача пеллет

В выгружную горловину емкости следует установить входящий патрубок шнека. Затем, на его другую часть фиксируется пластиковая труба, по которой будут поступать гранулы к пеллетной горелке. При поступлении сигнала запускается электродвигатель и работает до того времени, пока камера сгорания отопительного устройства не наполнится необходимым количеством тепла.

В результате комплекс отдельных элементов, готовых и сделанных своими руками в совокупности представляет собой эффективный пеллетный котел.

Заключение

Приняв решение о том, чтобы создать пеллетный котел своими руками, следует помнить, что далеко не всегда такое решение будет выгоднее приобретения готовой конструкции, тем более, что сегодня предлагаются и экономные варианты устройств. Для этого необходимо подсчитать полную смету материалов, все затраты на услуги сварщика и прочие расходы. Поэтому, если в итоге сумма будет существенно ниже, чем расходы на приобретение готового комплекса, то можно смело приступать к изготовлению котла своими руками.

В последнее время наиболее актуальными стали отопительные системы, которые работают на альтернативном топливе. Речь идет о пеллетных котлах , отличающихся простотой установки и использования. Подобные горелки незаменимы при отсутствии газопровода и наличии слишком дорогого электричества. Минусом котла считается высокая цена, поэтому можно купить пеллетную горелку и сделать прибор своими руками.

Преимущества пеллет

Пеллеты являются биотопливом, полученным из торфа, а также древесных отходов. Внешне это гранулы цилиндрической формы размером в 10 мм.

Естественно, у такого топлива есть ряд важных преимуществ:

• при создании гранул химические компоненты не используются, соответственно, готовый продукт не имеет никакого запаха;
• топливо впитывает влагу, благодаря чему теплотворность сохраняется в течение долгого времени;
• пеллеты не подвержены возгоранию;
• в материале не содержится пыль, которая может привести к аллергии;
• такое биотопливо по тепловым свойствам считается лучше угля;
• количество золы составляет всего 2% от общего объема;
• для пеллет необходимо совсем немного места, что также упрощает процесс транспортировки;
• высокий КПД;
• гранулы – это экономичное топливо.

Преимущества пеллетных котлов

Такие котлы относятся к твердотопливному оборудованию, где предусмотрена автоподача топлива, что обеспечивает беспрерывную работу. В подобном устройстве есть небольшая камера сгорания . Ее компактные размеры объясняются тем, что теплосъем происходит в многоходовой части оборудования. Также здесь представлена пеллетная горелка, обеспечивающая высокий КПД во время сгорания гранул. Благодаря этому горелка считается более эффективным элементом в отличие от других разновидностей, которые работают на твердом или газообразном топливе.

Подача топлива происходит в автоматическом режиме, а значит, в течение долгого времени не потребуется внимание человека. Если полностью загрузить бункер, бесперебойная работа обеспечена на 5–6 дней.

К преимуществам пеллетных котлов с соответствующими горелками относят:

• возможность использования пеллет, а также каменного угля, дров и разнообразных растительных отходов;
• автоматическое зажигание горелки;
• снижение затрат, возможное благодаря доступной цене пеллет и отсутствию расходов на обслуживание оборудования;
• пожаробезопасность;
• высокий КПД;
• срок эксплуатации в течение 20 лет;
• отсутствие зависимости от централизованных источников топлива.

Принцип работы пеллетного котла

Если вы оценили преимущества такой горелки и всей системы, то перед самостоятельным созданием оборудования разберитесь с принципом работы.

Топливо, размещенное в специальном бункере, поступает посредством транспортировочного шнека в камеру сгорания. Поскольку источника естественной тяги здесь нет, предусмотрена горелка. Она нагнетает воздух , используя вентилятор, благодаря чему при включении котла происходит запал. Затем тепловая энергия поступает к теплоносителю, а газы выходят через дымоход. Поскольку в пеллетах представлена небольшая концентрация минералов, образуется совсем немного золы. Она попадает в соответствующую камеру через колосниковую решетку.

При прогорании топлива температура постепенно опускается, что можно отследить по соответствующему датчику. В этот момент в загрузочный бак опять начинают поступать пеллеты.

Самостоятельное создание котла

Новичкам подобная конструкция может показаться довольно сложной, но при желании вы легко во всем разберетесь и сделаете прибор самостоятельно. Для этого необходимо подготовить проект, чертежи, соответствующие материалы и инструменты.

На первом этапе происходит создание проекта . Здесь должны быть предусмотрены схемы и чертежи, а также порядок сборки элементов.

Помимо этого, необходимо приобрести основные комплектующие.

• Пеллетная горелка. Специалисты рекомендуют отдать предпочтение заводскому элементу, ведь сделать горелку самостоятельно довольно сложно. Это объясняется тем, что изделие обеспечивает поджог топлива и регулирует пламя.
• Датчики. Они отвечают за экономный расход выбранного топлива, а также создают в жилище оптимальный температурный режим.
• Корпус. Эта деталь котла должна быть размещена горизонтально, что позволит эффективно использовать выделяемое тепло. Для создания корпуса котла своими руками подойдет сталь, чугун либо кирпич. Выбранный материал должен сохранять тепло в течение долгого времени и передавать его теплообменнику.
• Теплообменник. Он размещается в самом корпусе. Для его выполнения потребуется змеевик или несколько труб. Их присоединяют к системе отопления. Также необходимо позаботиться о входе для холодной воды, которая будет заливаться в теплообменник.
• Камера сгорания. У такого элемента должен быть диаметр, соответствующий размеру купленной пеллетной горелки.
• Топливный бункер. Это место, куда вы будете складывать топливо. Отсюда оно поступит к горелке.

Важно дополнительно подготовить зольник, дымоход, шнек и электродвигатель.

Пеллетная горелка - это самодостаточный агрегат позволяющий превратить любой твердотопливный котел в автоматический работающий на пеллетах.

Модернизация котла заключается в проведении ряда не сложных процедур:

В передней дверце котла вырезается отверстие под устанавливаемый тип горелки.
При помощи четырех болтов горелка крепится к передней дверце котла в проделанное отверстие.
Рядом с горелкой в удобном для вас месте ставиться бункер для пеллет.
Бункер с горелкой соединяется специальным противопожарным шлангом.
Заполняете бункер пеллетой и нажимаете кнопку пуск.

В результате вы получаете а автоматический поджог и поддержание температуры в ваших отапливаемых просторов. Вас больше не раздражает процесс розжига вашего котла вам больше не нужно каждые 2 часа идти к котлу что бы забросить в него новую порцию топлива. Очистка вашего котла от продуктов сгорания производиться (в зависимости от зольности топлива) 1-2 раза в месяц. Продукты сгорания представляют собой несгораемый минеральный остаток который содержится в топливе - прекрасное удобрение на дачную грядку.

Конструктивно горелка представляет собой агрегат, состоящий из таких частей:

Колостник
Камера сгорания.
Шнек внутренней подачи.
Шурующая планка (чистик).
Поджигающий эллемент.
Корпус горелки.
Контроллер управления.
Вентилятор.
Двигатель очистки горелки.
Трансформатор.
Двигатель внутреннего шнека.
Крышка корпуса.
Все комплектующие из которых состоит горелка- произведены в Украине, или их свободно можно купить не прилагая усилий.

Шнек питатель

Шнек-питатель, неотъемлемая часть горелки он обеспечивает дозированную подачу топлива в грелку.

Шнек-питатель состоит:

Корпус труба
Шнек винтовой
Двигатель привода

Модем GSM

GSM модем - предназначен для контроля и управления горелкой удаленно.

При помощи модема можно, произвести включение и выключение, изменить установленную температуру. Посмотреть отчет (температура котла, режим работы, качество горения). В случае аварии - пришлет аварийное CMC.

GSM предлагается как опция и может быть установлен в любую нашу горелку.

Контроллер управления - предназначен для управления пеллетной горелкой.

Может быть использован сторонними производителями горелок для оснащения своих устройств. Русскоязычное меню простота инсталляции однопалатный вариант.

Создание пеллетного котла своими руками

Выбирая источник тепла для своего дома, стоит обратить внимание на пеллетный котел. Уникальная конструкция позволяет обогревать дом в автоматическом режиме. Устройство работает на пеллетах – одном из гранулированных видов древесного топлива, состоящих из смеси торфа, остатков древесины, коры и иных отходов. При желании его всегда можно изготовить самостоятельно.

Особенности оборудования

Как и любое отопительное оборудование, аппараты, работающие на пеллетах, имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества

Свою популярность пеллетные нагреватели приобрели благодаря следующим свойствам:

• пожаробезопасность;
• автоматический режим работы, позволяющий осуществлять подачу топлива и зажигание горелки без привлечения людей;
• низкие эксплуатационные расходы;
• высокий КПД;
• длительный период эксплуатации;
• возможность автономного отопления дома.

Недостатки

Отрицательные моменты связаны с такими особенностями:

• большие габариты оборудования могут создать определенные трудности при выборе места для их установки;
• возможные сложности с закупкой топлива;
• высокая стоимость.

Устройство

Котел, работающий на гранулах, состоит из горелки, бункера и шнекового механизма, используемого для подачи топлива.

Может иметь различное конструктивное исполнение, обуславливающее ее технические характеристики и принцип работы.

Объемная устанавливается прямо в топку устройства. Бывает стальной или чугунной. Допускается ручной (с помощью спичек) и автоматический розжиг. В последнем случае предусматривается специальный электрический вентилятор.

Факельная отличается малой мощностью. Имеет компактные размеры.

Шнековый механизм

Механизм работает от электродвигателя. Имеет шнек длиной до двух метров. Геометрические параметры в указанных пределах позволяют избежать необходимости вычищения опилок, которые часто скапливаются в месте подачи пеллет.

Может быть оснащен специальным датчиком, контролирующим степень нагрева кожуха шнека. При перегреве подача топлива прекращается из-за срабатывания автомата.

Конструктивные особенности бункера оказывают непосредственное влияние на продолжительность работы в автономном режиме. Для более длительной работы часто устанавливают дополнительный шнек.
Иногда в качестве бункера выступает упаковка пеллет, закрепляемая при помощи специальных штативов.

Такая система не только позволяет обеспечить своевременную подачу топлива, но позволяет решить проблему его хранения.

Принцип работы

Подача топлива в камеру сгорания осуществляется по транспортировочному шнеку из специальной емкости, предназначенной для хранения пеллет. Устройство не имеет прямого источника для обеспечения естественной тяги, поэтому в нем предусмотрена горелка. Благодаря наличию специального вентилятора она нагнетает воздух и поджигает топливо в тот момент, когда включается устройство.

Тепловая энергия передается к теплоносителю через теплообменник. Отвод дымовых газов осуществляется через дымоходную трубу. Благодаря наличию в пеллетах незначительного количества минеральных элементов образуется небольшое количество золы.

Через решетку колосника зола удаляется в специальную камеру зольника. Как только гранулы в камере сгорания прогорают, температура падает. Это фиксирует специальный датчик. После этого с помощью шнека пеллеты автоматически подаются из загрузочного бака в камеру сгорания.

Пеллетные котлы необходимо монтировать с соблюдением определенных требований к месту установки.

Выбираем место

Лучше устанавливать агрегат в отдельном помещении из-за внушительных габаритов. Оптимальным вариантом можно назвать комнату с температурой не ниже +10 °C.

Установка за пределами здания нежелательна. Однако при размещении оборудования на улице или в гараже следует расположить трубы под землей ниже уровня замерзания для уменьшения теплопотерь.

Подготовка пола и стен

Необходимо выровнять пол в том месте, где будет монтироваться оборудование. Площадка должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать вес самого устройства и бункера с гранулами. На стенах и полу следует закрепить негорючие пластины. Около аппарата обязательно предусматривается место для пеллет.

Вентиляция и дымоход

Монтируем вентиляцию и дымоход, изготавливаемый из негорючего материала. Последний, как правило, выводится на крышу, выступая над ее поверхностью минимум на полметра. Его следует защитить от осадков и утеплить.

Сечение труб дымохода должно быть больше диаметра отверстия, предназначенного для отвода отработавших газов из оборудования.

Следует позаботиться об обслуживании дымохода, предусмотрев специальное плотнозакрывающееся отверстие для его чистки.

Устанавливаем оборудование

Подготовив площадку, устанавливаем сам аппарат. Устанавливаем и подключаем горелку, бункер, шнек и пульт автоматического управления. Коммуникации к оборудованию подсоединяем через шаровые краны.

Это облегчит обслуживание системы. Желательно установить фильтры. После подключения всех элементов, производят пробный пуск отопительной системы.

Изготавливаем сами

Решив все сделать своими руками, стоит сначала разработать проект. Руководствуясь чертежами, следует закупить все необходимое, а также приготовить инструмент.

Что потребуется?

Наиболее сложные элементы лучше приобрести в уже собранном виде. Так, пеллетная горелка заводской сборки всегда предпочтительней собранной собственноручно. То же относится к датчикам и программаторам, вентилятору, электродвигателю для шнека, колосниковой решетке, двум печным дверцам, если не планируется их самостоятельное изготовление. Также потребуется:

• стальной лист толщиной 3мм и 6мм;
• стальные квадратные и круглые трубы (тощина стенки 4 мм);
• асбест листовой и в форме уплотнительного шнура;
• кирпич шамотный для камеры сгорания;
• круглый пруток (20 мм);
• электроды.

Для выполнения работ необходимо приготовить болгарку, сварочный аппарат, линейку, дрель.

Узел подачи пеллет

Варим бункер для пеллет. Соединяем его с шахтой шнека. Последняя может быть в виде трубы. Если предусмотрен дозатор для подачи топлива, устанавливаем его на входе в шахту шнека и соединяем с электродвигателем.

Теплообменник

Трубы квадратного сечения используются в качестве фронтальных, круглого – соединительных. Во фронтальных нарезаются круглые отверстия для подачи и отвода теплоносителя.

Тщательно контролируется пространственное расположение соединительных труб в момент их приваривания. После завершения сварочных работ следует проверить герметичность швов, заполнив теплообменник водой.

Изготовление корпуса и сборка

Корпус варим из листовой стали толщиной 6 мм. Предусматриваем две дверцы для последующего обслуживания оборудования, расположенные в передней и задней части. Внутрь камеры закладываем шамотный кирпич.

Размещаем теплообменник внутри корпуса, предусматривая небольшой зазор между наружной поверхностью первого и внутренней второго. Устанавливаем вентилятор в верхней части корпуса.

Котлы на пеллетах своими руками: преимущества и недостатки

Котлы на пеллетах (древесных гранулах) становятся реальной альтернативой для отопления, поскольку, несмотря на довольно внушительную стоимость, имеют преимущество в том, что экологически чистые и ежегодные затраты электроэнергии значительно ниже по сравнению с обычными котлами.

Схема твердотопливного котла на пеллетах.

Если вы думаете о замене старой системы отопления на основе мазута или твердого топлива, то пеллеты являются лучшим вариантом сокращения стоимости за счет снижения сумм, затрачиваемых на электроэнергию ежемесячно. Котлы, которые используют окатыши, как правило, окупаются в течение 3-5 лет, сделанные своими руками окупятся быстрее.

Преимущества и недостатки пеллетных котлов

Преимущество котла на древесных гранулах в том, что:

Схема устройства некоторых деталей отопительного котла на пеллетах.

• он может заботиться о ваших потребностях в горячей воде и отоплении;
• подходит для местной экономики;
• такие котлы органично встраиваются в имеющуюся систему отопления;
• древесина – устойчивый ресурс;
• экологически чистое топливо;
• работает с высокой эффективностью;
• стоимость древесных таблеток гораздо дешевле других видов топлива. Расход пеллет составляет ориентировочно 50-70 г на 1 кВт тепловой энергии для котла средней мощности.

Но есть и недостатки, которые следует учесть до того, как переоборудовать отопление на использование древесных гранул:

• хотя и маловероятно, но возможна нехватка древесных гранул в будущем (если вы будете иметь дело с недобросовестным поставщиком);
• для некоторых людей запах гранул может быть неприятным;
• может стоить недешево, если не заменять старую систему подогрева мазута.

Пеллетный котел можно сделать самому, однако для этого понадобится довольно много материалов. Начать следует с того, каким будет котел, точнее его корпус. Он может быть стальным или чугунным. Срок службы стального корпуса около 20 лет, чугунного – в два раза больше.

Второй особенностью котла считается система подачи топлива:

Схема работы отопительного котла на пеллетах №1.

• ручная;
• вакуумная (гранулы всасываются или экструдируются в котел из хранилища), в этом случае котел должен находиться в непосредственной близости от него;
• механическая (гранулы из хранилища передаются в котел шнеком).

Делая котлы своими руками, оптимальным (и наиболее доступным) будет выбрать шнек с электроприводом.

Можно постараться немного автоматизировать систему подачи гранул, тогда понадобится бункер, который в то же время будет хранилищем рабочего запаса гранул. Размер бункера будет определяться именно этим запасом. Лучше всего иметь минимум 2-3-суточный запас.

Как правильно рассчитать мощность котла

Прежде чем начинать делать котлы своими руками, выясните, какую площадь вы собираетесь обогревать с их помощью. Точно рассчитать требуемую мощность котла позволит знание о состоянии обогреваемого помещения и среднегодовых температурах за его пределами. Поэтому, замерив длину, ширину и высоту, рассчитайте площади стен, потолка, окон, пола.

Схема водогрейного котла на пеллетах.

Затем определите по справочнику коэффициенты сопротивления теплопередаче материалов, из которых они сделаны. Поделите разницу между температурами внутри помещения и за его пределами на коэффициент сопротивления теплопередачи. Наконец, умножая площадь поверхности на полученное значение и суммируя эти данные, вы получите общее количество тепловых потерь в помещении. Мощность вашего котла должна быть на 10-15% выше этих потерь. Если все это для вас очень сложно, то воспользуйтесь интернетом и отыщите в нем калькулятор, который очень быстро сделает все необходимые вам вычисления.

Для изготовления котла понадобятся:

Схема работы отопительного котла на пеллетах №2.

• сталь углеродистая, лист толщиной 3 и 6 мм;
• трубы стальные квадратного сечения с толщиной стенки 4 мм;
• трубы 2” круглого сечения, толщина стенки 4 мм;
• асбест листовой;
• асбестовый уплотнительный шнур;
• электроды;
• пруток (круг 20 мм);
• колосниковая решетка;
• шамотный кирпич для камеры сгорания;
• дверцы печные 2 шт. (их можно сделать самостоятельно из уголка и стального листа, в этом случае понадобятся только петли и задвижка);
• электродвигатель для шнека;
• вентилятор;
• горелка пеллетная (из-за сложности конструкции лучше приобрести готовую, она стоит довольно дорого, но затраты быстро окупаются).

• рулетка или линейка;
• болгарка;
• сварочный аппарат;
• дрель.

Изготовление узла подачи пеллет

Сварить бункер для пеллет. Размер бункера около 0,4 м³ (h×b×c = 1275×500×1000 мм) дает возможность перезагрузки топлива не чаще 1 раза в три дня в течение отопительного сезона. Бункер соединить с шахтой шнека для загрузки топлива.

Важно! Шахту можно изготовить в виде трубы из листовой стали сваркой.

Длина вставленного внутрь шнека и, соответственно, шахты загрузки зависит от того, насколько удален загрузочный бункер-хранилище пеллет от горелки. Дозированную загрузку пеллет в котел можно осуществляться при помощи простого пластинчатого дозатора, установленного на входе в шахту шнека и соединенного с электродвигателем. Можно обойтись без шнека при загрузке пеллет, если конструкция горелки позволяет установить бункер непосредственно над горелкой.

Изготовление теплообменника

Схемы сборки пеллетного котла своими руками.

Следующим этапом изготовления котла будет изготовление теплообменника. Его изготовить проще, используя трубы квадратного сечения в качестве фронтальных, а трубы круглого сечения – как соединительные. Нарезать необходимое количество заготовок труб квадратного и круглого сечения. Во фронтальных трубах вырезать с помощью газового или сварочного резака отверстия под круглые трубы, которые будут служить для подачи воды и водоотведения. Аккуратно обработать отверстия болгаркой. Теперь необходимо выполнить сварку боковых труб.

Для этой работы рекомендуется воспользоваться помощью другого человека, который будет надежно фиксировать детали в правильном положении при сварке. Проверить герметичность швов теплообменника, установив его вертикально и аккуратно залив в него воду. Если герметичность швов не нарушена, то поверхность теплообменника останется сухой.

Изготовление основного корпуса и сборка котла

Сварить основной корпус котла из листовой стали толщиной 4-6 мм. Необходимо предусмотреть две монтажные дверцы в передней и задней части корпуса для обслуживания котла. Выложить камеру сгорания из шамотного кирпича.

Основную кладку выполнить на ровном бетонном фундаменте. Установить теплообменник в основной корпус котла. Важно, чтобы между внутренними стенками корпуса и теплообменником сохранялся небольшой зазор.

В верхней части корпуса над теплообменником установите вентилятор для создания принудительной тяги.

Важно: закончив монтаж котла, испытайте его.

Новое – переделанное старое

Схема гранулятора для пеллет.

Есть и более простые и дешевые способы сделать конструкции, работающие на пеллетах. Например, переделать обычный дровяной котел не составит труда. Для этого вам понадобится: собственно дровяной котел; небольшая лопата или совок; металлическая корзина для пеллет или решетка из перфорированного уголка, для изготовления необходимо:

1. Перфорированный профильный лист или уголок 20×20,
2. Дрель,
3. Сварочный аппарат, электроды.

Не стоит думать, что можно просто засыпать пеллеты в котел вместо дров, и они будут гореть. Нет, в этом случае воздух не будет поступать внутрь насыпи, и вместо эффективного сгорания гранулы будут бесполезно тлеть. Поэтому нужна такая конструкция, которая позволит воздуху равномерно поступать внутрь насыпи гранул.

Простое и очень эффективное решение этому – небольшая решетка размером 25×25 см. Тут вы можете воспользоваться одним из вариантов на выбор:

1. Сварить корзину размером примерно 25×25×10 см из перфорированного профилированного настила, размер корзины определяется размером топочной камеры. К днищу корзины можно приварить две опоры из уголка 40×40, но можно их установить стационарно в топочной камере.
2. Сварить решетку из перфорированного уголка 25×25 с размером отверстий 8-10 мм, такой уголок можно изготовить самому, просверлив отверстия в полках и вершине уголка из нержавеющей стали с шагом 50 мм. Решетка должна свариваться так, чтобы уголки были расположены вершиной кверху. Для изготовления решетки понадобится 10 отрезков уголка длиной 20-25 см.

Как это сделать:

1. Расположить три отрезка параллельно с расстоянием примерно 10 см, на них перпендикулярно уложить следующие три отрезка.
2. Прихватить точечной сваркой.
3. Установить следующий ряд из двух отрезков, расположив их параллельно первому ряду уголков, но со смещением относительно них, прихватить точечной сваркой.
4. Аналогичную операцию проделать с оставшимися двумя отрезками уголков, установив их параллельно уголкам второго ряды, но со смещением, прихватить сваркой.

Очистите дровяной котел от пепла и древесных остатков. Удалите все решетки, колосники и другие вставки. Поместите гранулы в корзину и вставьте ее в дровяную печь так, чтобы она находилась в передней части топки, однако дверца при этом должна свободно закрываться. Если часть гранул будет просыпаться, не обращайте на это внимание.

Откройте вентиляционные отверстия и дымоход полностью для создания воздушного потока. Разожгите огонь в топке и закройте дверцу после того, как пламя установится. Отрегулируйте тягу с помощью вентиляционных отверстий, когда верхний слой гранул разгорится достаточно. Если происходит избыточное выделение дыма, нужно увеличить вентиляционное отверстие.

Related posts:

Пеллетный котел своими руками

Во многих регионах проблема обогрева частых домов по-прежнему остается актуальной. Конечно же, на современном рынке представлен огромнейший ассортимент оборудования, использующего в качестве топлива самые разнообразные материалы, будь то газ, дрова, электричество или масло и т.д. Однако доступ к газовым магистралям и стабильным электросетям есть далеко не везде, поэтому твердотопливный обогрев во многих регионах остается наиболее предпочтительным.

Один из лучших вариантов твердотопливного отопительного агрегата – это пеллетный котел. который можно собрать своими руками.

Особенности пеллетного котла

Котёл твёрдотопливный пеллетный

Рассматриваемый агрегат является одной из модификаций обыкновенного твердотопливного котла, оптимизированной под работу с использованием специальных прессованных гранул в качестве топлива.

1. Применяемые гранулы являются очень бюджетным топливом, уступающим по этому показателю разве что магистральному газу.
2. Собрав пеллетный котел, вы сможете обеспечить экономичный и эффективный обогрев собственного дома.
3. Помимо этого, пеллетные котлы являются одним из наиболее безопасных видов отопительного оборудования для частного использования.

Принцип работы пеллетного котла

Пеллетный котел BURNiT PеlleBurn

Как отмечалось, в качестве топлива такие котлы используют пеллеты, то есть гранулы из прессованной древесной стружки, опилок и прочих подобных отходов.

Работа котла основывается на предельно простом принципе. Вы загружаете пеллеты в специальный бункер, оттуда они по шнеку поступают незначительными порциями к горелке, в которой и осуществляется сгорание гранул.

Под воздействием пламени происходит нагрев воды в специальном резервуаре, подключенном к отопительной системе.

В результате при минимальных затратах вы получаете надежный, экологически чистый и высокоэффективны й обогрев.

Преимущества котла

Пеллетные котлы Faci

Среди многочисленных преимуществ пеллетных котлов следует отметить их долговечность. Агрегаты из стали без проблем служат до 15-20 лет без необходимости капитального ремонта. В случае же если сборка котла выполняется с применением чугуна, показатель долговечности возрастает вплоть до 50 лет.

При желании можно собрать как энергонезависиму ю модель пеллетного котла, не требующую подключения к электросети, так и полноценный автоматизированн ый агрегат. В этом плане ориентируйтесь на свои запросы и предпочтения.

Руководство по сборке котла

Пеллетные котлы имеют достаточно сложную конструкцию. Инструкция по их сборке тоже будет нелегкой и многоэтапной. Для большего удобства процесс сборки каждого основного агрегата рассмотрен отдельно. Купите или изготовьте необходимые элементы, а затем попросту соберите их в единую систему.

Этот элемент пеллетного котла настоятельно рекомендуется покупать уже в готовом виде. Именно на горелку вы потратите больше всего денег.

Самостоятельное изготовление горелки практически невозможно по той причине, что эта часть котла является не попросту емкостью для розжига загруженных гранул, а сложным контрольно-регул ирующим механизмом.

Пеллетные горелки оснащаются специальными датчиками и имеют несколько предустановленны х программ, позволяющих добиться максимально рационального расхода топлива и обеспечить наиболее эффективный обогрев дома.

Корпус и теплообменник

Со сборкой корпуса и изготовлением теплообменника вы сможете справиться самостоятельно. Корпус котла лучше всего делать горизонтальным – при таком размещении агрегата достигается максимальная эффективность обогрева.

Для изготовления корпуса рекомендуется использовать шамотный кирпич. Вы попросту собираете своего рода короб без верхней крышки и размещаете в нем теплообменник с подключенными трубами и прочими элементами. Кирпич рекомендуется использовать по той причине, что он аккумулирует тепло гораздо эффективнее чугуна, стальных листов и прочих популярных материалов.

Теплообменник пеллетного котла представляет собой систему труб, соединенных между собой и подключенных к трубам теплоснабжения частного дома.

Первый шаг. Соберите из труб квадратного сечения теплообменник прямоугольной формы. Для этого нарежьте трубы на куски нужной длины и сварите их в единую конструкцию.

Второй шаг. Сделайте в профиле, выполняющем функцию вертикальной стойки, отверстия для подсоединения круглых труб.

Третий шаг. Подготовьте в оставшихся фронтальных трубах отверстия для труб отвода и подключения воды. Горячая вода будет отводиться через верхнее отверстие, холодная – подаваться снизу.

Используйте металлические трубы длиной от 150 мм. Далее можно будет использовать полипропиленовые трубы. В местах подключения труб к котлу обязательно установите шаровые краны. Дополнительно можете установить фильтры, если в них есть необходимость.

Четвертый шаг. Приварите заднюю часть агрегата к его фронтальной части и сварите боковые трубы.

На этом же этапе выберите удобное место для подсоединения дымоходной трубы диаметром от 10 см. Внизу отопительного агрегата предусмотрите небольшую камеру для сбора золы. Также конструкция пеллетного котла обязательно включает себя топливник. О нем далее.

В топливнике, как уже отмечалось, хранятся пеллеты и отсюда же они подаются в горелку.

Первый шаг. Подготовьте необходимые материалы и приспособления. Вам понадобится шнек диаметром 7,5 либо 10 см, электромотор и металлический кожух. Двигатель вы соедините с блоком управления пеллетной горелки.

Функцию металлического кожуха может выполнять любая емкость подходящего объема с достаточно толстыми стенками.

Второй шаг. Установите в выгрузочную горловину кожуха входящий патрубок вашего шнека. К другой части шнека подключите гофрированную пластиковую трубу для подачи гранулированного топлива на горелку.

Горелка подает сигнал на электродвигатель – он запускает шнек – камера сгорания пеллетного котла наполняется требуемым количеством гранул.

В завершение вам останется лишь собрать все перечисленные элементы в единую конструкцию. Сделайте это и переходите к установке котла.

Установка котла

На этом этапе вам предстоит позаботиться об обустройстве котельного помещения и дымоотводящей системы.

Обустройство котельной

Пол и стены котельной должны быть сделаны из материала, не поддерживающего горение. Пол можете делать из бетона. При желании вымостите его керамическим кафелем.

Котел устанавливайте на строго ровную поверхность. Выберите такое место, чтобы расстояние от лицевой стороны агрегата до ближайшей стены составляло не менее 100 см. Расстояние же от остальных стенок подбирайте так, чтобы в дальнейшем вам было удобно проводить профилактические работы, обслуживание и ремонт оборудования.

Важно, чтобы температура воздуха в котельном помещении не падала ниже +8-+10 градусов.

Устройство дымохода

Уделите отдельное внимание вопросам обустройства дымоотводящей системы. От правильности и качества исполнения дымохода напрямую зависит не только эффективность работы самодельного пеллетного котла, но и безопасность жильцов дома.

В большинстве случаев для эффективного отведения дыма достаточно трубы диаметром 10-11 см. Важно, чтобы диаметр трубы немного превышал диаметр отверстия для отведения дыма из отопительного агрегата. Чем мощнее котел, тем массивнее должна быть труба.

Длину дымохода подбирайте так, чтобы он возвышался над кровлей здания хотя бы на 50 см, лучше – больше.

Для изготовления дымохода используйте герметичную трубу. Важно, чтобы материал изготовления трубы не поддерживал горение и стойко переносил воздействие высоких температур.

Дымоход обязательно утепляется. Для защиты трубы от атмосферных осадков установите на нее защитный конус.

В нижней части дымовой трубы сделайте отверстие для удаления конденсата. Для большего удобства можете подключить к отверстию кран. Также подготовьте отверстие для чистки трубы от сажи.

Запуск и уход за котлом

Сравнение затрат на отопление

Запуск оборудования можно производить только после установки пеллетного котла и подсоединения к нему соответствующих труб отопительной системы. После того как упомянутые задачи будут выполнены, включите подачу холодной воды в систему обогрева.

Понаблюдайте за работой котла. При наличии любого рода нехарактерных признаков выключите оборудование и откажитесь от его использования до устранения неполадок.

Понаблюдайте за работой котла

Самодельные пеллетные котлы, равно как и любые другие отопительные агрегаты, нуждаются в соответствующем уходе.

Каждые 2-3 недели очищайте зольник от отходов. Каждые 2-4 недели прочищайте дымоотводящий канал. На это у вас не уйдет много времени, зато игнорирование такого простого обслуживания приведет к существенному уменьшению эффективности котла и сделает оборудование потенциально небезопасным.

При желании к пеллетному котлу можно подключить дополнительные средства автоматизации. Это сделает эксплуатацию оборудования более удобной – вы попросту сможете забыть о необходимости дозагрузки топлива и прочих сопутствующих мероприятиях на какое-то время.

Современные средства автоматизации позволяют даже налаживать удаленное управление отопительным агрегатом, что также очень удобно.

И это не единственные возможные дополнения. Как вам, к примеру, системы самоочистки для котлов? Обязательно изучите доступные модификации и при желании купите такие дополнения для своего котла.

Котел с бункером для пеллет

Собрать же простой пеллетный котел можно своими руками, следуя полученной ранее инструкции.

Видео – Пеллетные котлы отопления

Видео — Принцип работы пеллетного котла

Как сделать пеллетный котел

Из всех водогрейных отопительных установок, сжигающих различные виды твердого топлива, самым совершенным по праву считается пеллетный котел. И неудивительно, ведь эффективность сжигания пеллет очень высока, а степень автоматизации агрегата позволяет не вмешиваться в его работу неделями, только бы хватало объема загрузочного бункера. Но все эти достоинства оборачиваются и другой стороной – приличной стоимостью оборудования, в число которого входит не только сам отопитель, но и топливный бункер со шнековым конвейером. Однако, есть возможность стать счастливым обладателем столь высокотехнологичного агрегата, заплатив за него вдвое дешевле. Для этого придется сделать пеллетный котел своими руками, эту тему мы и разберем в данном материале.

Устройство и принцип работы пеллетных котлов

Чтобы смонтировать самостоятельно подобную твердотопливную установку, нужно будет хорошо потрудиться, а для начала разобраться, как она работает и из чего состоит. Сердцем пеллетного агрегата является горелочное устройство, что выполняет практически все основные функции и связано с контроллером котла, действуя по его командам. Горелки, предназначенные для сжигания пеллет, бывают двух типов:

Разница между ними заключается в следующем. Ретортная пеллетная горелка представляет собой чашу (реторту), наполняемую снизу топливом посредством шнека, а воздух в зону горения подается вентилятором через отверстия, расположенные по бокам чаши. При работе столб пламени направлен вверх, что должна учитывать конструкция котла.Факельное горелочное устройство – это труба, она же – камера сгорания, где с одного торца происходит шнековая подача пеллет, а из другого выходит мощный факел пламени, направленный горизонтально. Это достигается нагнетанием воздуха в камеру с той же стороны, что и топлива.

Примечание. Горелки факельного типа применяются чаще ретортных, так как у последних случаются проблемы с подачей пеллет низкого качества. Для сборки котельной установки своими руками также предпочтительнее использование факельного горелочного устройства, ниже мы обоснуем почему.

В дальнейшем мы будем рассматривать работу агрегата с факельной горелкой, поскольку для нашей цели данная конструкция подходит лучше. Итак, камера сгорания в виде трубы находится внутри котла, а наружная часть горелки состоит из корпуса с подающим шнеком и вентилятором для нагнетания воздуха. Для функционирования электрического розжига и поддержания пламени в конструкцию также входит плата управления, фотодатчик и элемент накаливания. В верхней части корпуса находится патрубок топливоподачи.

Процесс происходит так: по команде контроллера шнек подает в камеру небольшое количество пеллет и останавливается. Включается элемент накаливания и одновременно с ним вентилятор, вызывая возгорание топлива. Появление устойчивого пламени фиксирует фотодатчик, и извещает об этом блок управления, а тот выключает элемент накаливания. Дальше начинается работа в обычном режиме, шнековый конвейер возобновляет подачу, а вентилятор нагнетает требуемое количество воздуха. По команде того же контроллера в горелку через патрубок насыпаются пеллеты, перемещаемые туда из загрузочного бункера внешним шнековым конвейером.

Примечание. Многие производители используют топливный бункер, закрепленный прямо над патрубком горелки, что позволяет пеллетам самостоятельно ссыпаться в него без дополнительного конвейера.

Теперь стоит рассмотреть устройство пеллетного котла в целом. Конструкция корпуса агрегата типична для всех твердотопливных установок, она представляет собой внутреннюю камеру из стали либо чугуна, заключенную во внешний кожух, заполненный водой, - водяную рубашку. Для отбора теплоты у дымовых газов конструкцией может быть предусмотрено 2 типа теплообменников:

В водотрубном теплообменнике теплоноситель протекает через трубы, омываемые продуктами горения и передающие ему свое тепло. Но такое устройство нечасто встречается в твердотопливных котлах, обычно в них все наоборот: дымовые газы проходят сквозь трубы, отдавая энергию горения водяной рубашке, это и есть жаротрубный теплообменник. Чтобы работа котла была эффективной, теплообменник делается двух – или трехходовым. Это значит, что дымовые газы, проходя по жаровым трубам, дважды или трижды меняют свое направление на противоположное, делая 2 или 3 хода. Это позволяет отдать им максимум тепла водяной рубашке, а на выходе в дымоход получить температуру не более 150 ºС.

Рабочий процесс происходит так: горелка сжигает топливо и нагревает стенки камеры, а те прогревают теплоноситель. В свою очередь, продукты горения под воздействием естественной тяги и работы вентилятора проходят сквозь жаровые трубы, также отдавая теплоту водяной рубашке, и выбрасываются в дымоход. Интенсивность горения управляется контроллером по сигналу датчика температуры, погруженного в теплоноситель на выходе из агрегата. В том и заключается принцип работы пеллетных котлов, чтобы автоматически регулировать процесс сжигания и по необходимости увеличивать или уменьшать подачу топлива и воздуха в горелку.

Первое, что следует сделать – это выбрать конструкцию агрегата. Здесь рекомендации следующие: не усложнять себе работу и подобрать устройство котла с учетом перспективы. Простыми словами, стоит отделить те элементы, что можно изготовить самостоятельно от других, которые придется приобрести. К последним относится горелочное устройство с набором автоматики.

Некоторые мастера-умельцы предлагают делать и горелку своими руками, но этот узел достаточно сложен, на него можно потратить массу времени и усилий, а в результате функционирование и расход пеллетного котла будут непредсказуемыми. Наверняка проще купить готовое изделие и поставить его в самодельный агрегат, но этот вопрос каждый решает для себя сам.

Чтобы подобрать конструкцию с учетом перспективы, нужно сделать ее универсальной. То есть, предлагается изготовить самодельный пеллетный котел по образу обычного твердотопливного агрегата, в котором есть возможность сжигать дрова и уголь. В сущности, теплообменные процессы, происходящие в обоих видах отопителей, идентичны, отличается лишь топливо и способ его сжигания, что показано на рисунке:

Итак, смело принимаем конструкцию традиционного твердотопливного котла с возможностью встраивания вместо загрузочной дверцы горелочного устройства на монтажной пластине. Это даст следующие преимущества:

1. Поскольку изготовление пеллет пока не очень распространено в нашей стране и с топливом возможны перебои, то можно в любой момент снять пеллетную горелку и обогревать жилище с помощью дров или угля.
2. Появится возможность использовать природный газ или солярку, поставив вместо пеллетной горелки газовую или дизельную.

Для топки котла лучше всего взять жаропрочную сталь толщиной 5 мм. Идеальный вариант – сталь, легированная хромом и молибденом (нержавейка), но она достаточно дорога, а для ее сваривания требуются особые навыки. По этой причине пеллетные котлы изготавливают из обычной углеродистой стали Ст20, а для кожуха водяной рубашки подойдет марка Ст3 толщиной 3 мм. Из такого же металла, что и камера сгорания, предпочтительнее взять заготовки для дверец и жаровые трубы для теплообменника. Колосниковую решетку вырезают из стали толщиной 10 мм или просто покупают готовую. Ну и для патрубков дымохода и теплоносителя понадобятся отрезки труб соответствующих диаметров.

Сборка производится посредством сварки, используя чертежи пеллетного котла. Особое внимание следует уделить ужесточению стенок водяной рубашки отрезками стальной полосы или уголка, а также съемной конструкции загрузочной дверцы. По окончании сварные швы нужно обязательно испытать на проницаемость и устранить недостатки.

Обвязка пеллетного котла

На практике монтаж пеллетного котла мало чем отличается от установки других твердотопливных «собратьев». Тут основная задача – правильно разместить все оборудование вместе с устройствами топливоподачи. Помните, что между блоками агрегатов требуется соблюдать проходы шириной не менее 700 мм, а перед лицевой панелью агрегата должно быть пространство 2 м.

Если при розжиге любого твердотопливного котла после остановки внутрь подавать теплоноситель из системы отопления, то на внутренних стенках топки образуется токсичный конденсат вперемешку с золой и сажей. Чтобы не допустить этого процесса, со временем разрушающего металл, при монтаже используются схемы обвязки пеллетных котлов со смесительным узлом.

Здесь главную роль играет трехходовой клапан, чьей задачей является не допустить попадания в рубашку агрегата теплоносителя из системы до тех пор, пока он не прогреется. В это время вода, побуждаемая насосом, циркулирует по малому кругу из подающего трубопровода прямо в обратный через трехходовой клапан. Как только она достигнет установленной 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 предусматривать установку насоса на обратном, а не подающем трубопроводе. Не следует забывать и о группе безопасности с предохранительным клапаном и манометром, которую нужно ставить на выходном патрубке отопителя.

Заключение

Как показывает практика, самодельные котлы, работающие на пеллетах, по своему КПД уступают установкам заводского изготовления, зато превосходят их доступной стоимостью и надежностью. Последняя достигается толщиной конструктивных элементов из металла.

Пеллетная горелка: что нужно знать для самостоятельного изготовления

Пеллетное топливо, или просто пеллет, как известно, представляет собой прессованные при повышенной температуре и гранулированные отходы обработки древесины или сельхозпроизводства (солома, шелуха и пр.). Себестоимость отопления пеллетами и в странах, обладающих природными энергоносителями в избытке, может быть ниже, чем углем (исключая места, непосредственно прилегающие к угледобывающим регионам). Пеллеты не источают вредных испарений, как жидкое топливо, взрывобезопасны, пачкают не более дров, но не требуют заготовок древесины на топливо.

Вместе с тем пеллеты энергоноситель довольно-таки капризный, при неправильном использовании пожароопасный, а в поиске на тему пеллетной горелки своими руками полезной информации крайне мало; покажут бьющий из сопла факел, и все тут. Или дают схему керамической горелки с наддувом к невнятному описанию гравитационной энергонезависимой горелки, или что-то еще в таком роде. Настоящая статья призвана до некоторой степени восполнить этот пробел.

Топливные пеллеты и отопительные котлы с пеллетными горелками

Почему горелка?

Пеллеты можно загрузить в обычную печку и поджечь, они сгорят. Также сгорят и в печи либо котле длительного горения. Но зольность составит в лучшем случае 20%, а может быть и все 60% (!). Поэтому при сжигании пеллет широко применяется предварительный пиролиз массы топлива; в таком случае зольность будет 2-5%. Но загружать пеллет в пиролизную печь или котел смысла нет: в устройстве со сжиганием пиролизных газов в отдельной камере они закоксуются, спекутся, и отход топлива будет еще больше, плюс внеплановая чистка и/или ремонт котла. Поэтому пеллеты сжигают в специальных горелках, где зоны пиролиза и формирования факела горящих газов частично перекрываются. Конструкция горелки выходит в принципе несложная. Как сделать простейшую пеллетную горелку, см. напр. видео:

Видео: простая самодельная пеллетная горелка

Однако у мало-мальски технически грамотного человека тут уже возникнет очевидный вопрос: температура пламени факела достигает 1000 градусов и более. Надолго ли хватит обычной конструкционной стали в непосредственном контакте с ним? Есть и другие, не менее важные нюансы, поэтому ставить простую горелку на пеллетах в свой домовый котел рано. Между прочим, сгореть можно, см. далее. Сначала нужно разобраться, как правильно сделать пеллетную горелку, пригодную хотя бы в качестве запасной, на случай нехватки или недоступности основного топлива.

А стоит ли?

Экономически самостоятельное изготовление запасной пеллетной горелки имеет полный смысл, т.к. цены достаточно надежных брендовых изделий начинаются где-то от $500, если речь идет о полуавтоматической горелке, требующей ежедневного ухода; такая будет пригодна в качестве запасной. А за автоматизированный комплект оборудования для отопления пеллетами, требующий похода к нему раз в неделю для догрузки топлива, придется выложить от $3000.

Пеллеты как топливо

Пеллет достаточно энергоемкое топливо: его 1 кг выделяет ок. 5 кВт/ч тепла. Т.е. для отопления дома средних размеров в средних широтах в горелке должно сгорать прим. 2 кг пеллета в час; по объему это где-то с полведра. Пеллет в бункер (см. далее) нужно досыпать 1-2 раза в сутки и одновременно вытряхивать зольник котла; зола вполне пригодна на удобрение. Чистить хорошую фирменную горелку нужно не чаще раза в неделю (требующие чистки раз в сезон стоят от $5000); самодельную придется прочищать раз в 3-4 дня.

Но, во-первых, пеллеты хорошо горят и просто так, хоть и дают много золы. Болезнь всех без исключения существующих пеллетных горелок – возможность т. наз. обратного горения, когда зона пиролиза проникает в топливный бункер, и тогда – дым, вонь (ядовитая), пожар. Во-вторых, пеллетные горелки критичны к подаче воздуха: если его слишком много, пеллеты могут быть сдуты с горелки и дадут много золы; мало – опять много золы и закоксовывание. Потребность в воздухе горящей массы пеллет достаточно сильно зависит от режима горения. Как следствие, правильный режим горения пеллет выставить не так-то просто. В целом разжигается пеллетная горелка поэтапно след. образом:

• Поджиг – осуществляется специальной зажигалкой, представляющей собой керамический стержень, нагреваемый до 900-1100 градусов. Самодельную горелку можно разжигать лучиной, но ни в коем случае не ЛВЖ! Горение сразу же проскочит в бункер!
• Запуск – подачу воздуха регулируют (см. далее) до образования стабильного факела пламени;
• Разгон (выход на рабочий режим) – также воздухом (возможно, совместно с подачей топлива) добиваются бездымного пламени (возможно, с контролем его температуры) и сдувания золы с горелки без выдувания пеллет;
• Работа в дежурном режиме – воздух прикрывают до получения заданной температуры теплоносителя в обратке;
• Останов – подачу топлива отсекают, а воздух подают по п. 3, пока полностью не сгорит остаток.

Системы с принудительной подачей топлива

Именно способ подачи топлива определяет пожаробезопасность котла с пеллетной горелкой. Пеллеты в горелку в общем можно подавать принудительно или гравитационным способом, когда они сами сыплются из бункера. Наиболее безопасен принудительный способ. Однако это как раз тот случай, когда за безопасность и удобство надо платить: горелки с принудительной подачей это те самые, которые стоят от $3000.

Пеллетные котлы с принудительной подачей топлива и горелки для них

Принудительная пеллеты к котлу из бункера может быть пневмолифтовой (поз. 1 на рис. и шнековой (поз. 2 и см. ниже). Общее у них то, что в тракте подачи топлива есть восходящая ветвь. Если огонь выйдет из горелки, то ему, чтобы попасть в бункер, нужно будет спуститься вниз, что маловероятно. Пневмоподача совершенно исключает проскок горения в бункер, т.к. сплошной массы пеллеты в топливопроводе нет, да еще и воздух дует навстречу возможному пути огня, поэтому питать котлы с пневмоподачей можно из открытого бункера, который загружается раз в месяц. Однако в том и другом случае горелка нужна чашечная (объемная, см. ниже) со шнековой подачей пеллеты из питателя, поз. 3 и 4; она технически сложна, а ее стоимость составляет не менее 1/3 всей системы питания котла.

В системах со шнековой подачей используются 2 отдельных механических узла (слева и в центре на рис.): забирающий шнек поднимает пеллету из бункера. Затем топливо падает в питатель (приемный бункер) горелки, где другой шнек толкает топливо в зону горения. Как ни странно, проскок горения в бункер при этом не исключен совершенно, т.к. в восходящей ветви топливопровода пеллета лежит сплошной массой, поэтому нисходящий участок топливопровода делают из плавкого (но не горючего!) либо термоусаживающегося материала. Если питатель загорится, он расплавится или оторвется и прервет путь огня. Система со свободным падением пеллеты в питатель (справа) используется реже вследствие меньшей пожаробезопасности, но зато может быть применена для питания гравитационных горелок, см. далее.

Примечание: иногда ради компактности топливный бункер водружают на котел, см. рис. справа. При этом система с принудительной подачей теряет свойство пожаробезопасности, т.к. восходящая ветвь топливопровода из тракта подачи исключается.

Серьезный недостаток систем с принудительной подачей пеллеты – их энергозависимость: нужно крутить 2 электромотора. Но тогда имеет смысл и горелку применить с принудительным наддувом, это повышает КПД котла на 3-7 процентных пункта, и подключить управляющую автоматику, см. далее. В холодных странах, греющихся привозным топливом или собственными отходами, экономия на отоплении за сезон в таком случае может составить сумму, окупающую стоимость горелки с котлом.

Горелки в системах с принудительной подачей используются шнековые объемные, т.е. пеллета в них также принудительно выдавливается в пиролизную камеру, а пиролизные газы сгорают в топке котла. Горелки с пламенной чашей (поз. 1 на рис.) постепенно выходят из употребления: при сбое автоматики (см. ниже) топливо в чаше коксуется, что означает внеочередную чистку или ремонт котла, а проскок огня в питатель не такое уж редкое явление и в моделях лучших производителей. Чистить горелку с чашей от остатков золы нужно, при питании штатным (рекомендованным производителем) топливом, раз в неделю.

Способы подачи топлива из питателя в пеллетную горелку

Горелки с подачей вторичного воздуха в дожигатель (поз. 2) или с ретортой, формирующей первичный и вторичный потоки непосредственно в чаше (поз. 3) лишены большинства этих недостатков. Горелка с дожигателем практически никогда не закоксовывается, но чистить ее вручную нужно все равно раз в неделю, а горелке с ретортой чистка нужна ежемесячная, да и то по результатам осмотра.

Примечание: по схеме с ретортой строятся также т. наз. каминные горелки с гравитационной подачей топлива для котлов и печей до 5 кВт, поз. 4 на рис.

Об автоматике

Горелки систем с принудительной подачей пеллеты не образцы для повторения начинающими не только из-за сложной механики. Все свои достоинства, в т.ч. безопасность, они показывают только под управлением микропроцессора, действующего от целого набора датчиков:

• В дымоходе – дает не только наличие, но и величину тяги.
• В топке – показывает температуру факела.
• В системе отопления – дает температуру обратки.
• В горелке, в зоне сжигания – показывает наличие и уровень топлива.
• В питателе – то же.
• В бункере – то же.

Микропроцессор, руководствуясь данными с датчиков, регулирует подачу и топлива, и воздуха по заданной пользователем с пульта программе, напр. «Зима», «Весна/осень», «Нижний уровень комфорта», «Дом пустует» и др. Именно одновременная согласованная регулировка подачи воздуха и топлива обеспечивает максимально возможный КПД котла на любых доступных пеллетах, это серьезное достоинство систем с принудительной подачей.

Гравитационные горелки

Гравитационная пеллетная горелка может быть выполнена энергонезависимой, т.к. топливо в ней сыплется прямо в пиролизную камеру, а наддув возможно обеспечить за счет тяги в дымоходе. Ввести гравитационную горелку в рабочий режим также возможно вручную, манипулируя всего лишь заслонкой на горелке и шибером (регулятором тяги в дымоходе). Однако стоит это несколько меньшего КПД котла и большей пожароопасности. Поэтому любая гравитационная горелка требует квалифицированного обслуживания. Будем надеяться, что данная статья поможет читателю и в этом.

Пеллетные горелки с гравитационной подачей топлива

Энергонезависимые гравитационные горелки с ручным управлением промышленностью не выпускаются: при неграмотном пользовании они чрезвычайно опасны. В продажу под названием гравитационных поступают полуавтоматические горелки с подачей топлива «самосыпом». Для предотвращения проскока огня в бункер либо ставят шлюз (слева на рис.) из термореактивных, т.е. расширяющихся при нагревании элементов, либо применяют схему с двойным колосником, справа. Подвижный колосник периодически отходит назад, берет порцию топлива и переносит ее в зону сжигания, одновременно выталкивая золу в зольник котла. Сложная горелка со шнеком в таком случае не нужна, но плоха эта схема тем, что зазор между колосниками быстро забивается остатками золы. Если подвижный колосник застрянет в заднем положении, проскок огня в бункер практически неизбежен, поэтому огневой шлюз в горелке с двойным колосником также необходим.

Без электричества

Самодельная пеллетная горелка может быть выполнена энергонезависимой, если ее сделать по корзиночно-факельной схеме:

1. Топливо сыплется непосредственно в пиролизную камеру, представляющую собой стальную перфорированную корзину. Корзину делают съемной, т.к. под каждый калибр (диаметр) пеллет нужна отдельная корзина.
2. Немедленный проскок огня в бункер до определенной степени предотвращает «третичный» воздух, подсасываемый через отверстия в питалеле.
3. Первичный воздух обеспечивает пиролиз топлива в корзине.
4. Пиролизные газы и вторичный воздух поступают в камеру сгорания, где и происходит основное горение.
5. Из камеры сгорания вырывается факел раскаленных газов, греющий котел.

Примечание: по описанной схеме строятся и некоторые фабричные горелки, в т.ч. хорошо себя зарекомендовавшие Пеллетроны. Но они ни в коем случае не энергонезависимы, т.к. снабжены встроенной автоматикой. ИБП (источник бесперебойного питания) для Пеллетронов можно приобрести опционально или использовать компьютерный.

Посматривая на Пеллетроны

Схема работы энергонезависимой пеллетной горелки с котлом дана слева на рис. а схема ее устройства и описание принципа действия – справа там же:

Устройство гравитационной пеллетной горелки

Непременное условие успешной эксплуатации – шибер в дымоходе с заведомо избыточной тягой. В режим такая горелка вводится довольно просто:

• Полностью открывают шибер и воздушную заслонку горелки.
• Открывают заслонку подачи топлива на бункере (она должна быть обязательно!)
• Поджигают пеллету, немедленно прикрывают заслонку на горелке.
• Наблюдая сквозь смотровое окошко котла (тоже обязательно), плавно и медленно открывают заслонку горелки, пока факел не разгорится и не появится облачко золы. Выдувания пеллет не допускать!
• Шибером по термодатчику котла (или по виду факела) вводят горелку в рабочий режим.

Останов горелки также несложен:

1. По окончании цикла топки перекрывают подачу топлива на бункере.
2. Шибер открывают полностью.
3. Немедленно по открытии шибера (лучше – синхронно с ним) заслонку горелки прикрывают прим. на 3/4.
4. К профилактическим работам на горелке (если надо) приступают не ранее чем через 10 мин по исчезновении последних признаков горения.

Детали и размеры

Самая ответственная часть горелки – корзина. Ахиллесова пята самодельных корзин – застревание и закоксовывание пеллет в наклонной задней стенке, отчего пиролизный процесс нарушается и огонь идет в бункер. Чтобы избежать этого, прорези в задней стенке нужно делать не сплошные, а так, как показано на врезке справа вверху на рис. Размеры прорезей – на 2-3 мм меньше размера пеллет в плане. Зазор между задней стенкой и днищем корзины на 2 мм меньше калибра пеллеты, но не менее 6 мм. А вот прорези в передней стенке, отделяющей пиролизную часть от камеры сгорания, нужны как раз сплошные. Лучше даже, если они будут открыты снизу. Высота канала вторичного воздуха под днищем корзины для горелки на 15 кВт 28-30 мм. Наклон задней стенки 45 градусов. Такая корзина с лотком размерами в плане 130х130 мм и глубиной 100-120 мм как раз и сожжет 2-3 кг пеллет в час.

Чертежи гравитационной пеллетной горелки и бункера для нее

Не менее ответственная часть – бункер. Как раз в бункеры произвольной конструкции чаще всего и происходит проскок огня. К счастью, здесь мудрить не надо: бункеры от Пеллетронов, чертежи которых даны слева на рис. отлично себя показали. С горелкой на 15 кВт 34 кг бункер средней зимой в средней полосе обеспечивает суточную топку, а 17 кг полусуточную.

Размеры камеры сгорания можно взять от Пеллетрона 15 (выделено цветом справа на рис. Канал вторичного воздуха лучше сделать Г-образным с изломом вверх, это обеспечит активное его смешивание с пиролизными газами и немного больший КПД котла.

Камеру сгорания нужно делать из жаропрочной стали толщиной от 2 мм. Поскольку жаровая сталь варится плохо, надо вычертить развертку камеры, свернуть ее и стыки проклепать или проварить точечной сваркой. Кстати, настольный аппарат для точечной сварки тоже можно сделать своими руками в домашних условиях.

Примечание: еще об одном варианте самодельной гравитационной пеллетной горелки см. след. ролик:

Видео: гравитационная пеллетная горелка своими руками

Способ регулировки наддува пеллетной горелки

Возможные усовершенствования

Намного упростит запуск горелки и сделает ее безопаснее вследствие меньшей реакции на тягу в дымоходе наддув. Для 15 кВт горелки достаточно вентилятора на 20 Вт. Проще всего регулировать наддув от вентилятора-улитки, как показано на рис. справа.

Примечание: на форумах по пеллетному отоплению, напр. американском: donkey32.proboards.com . можно найти идеи поставить в котле элементы Пельтье и запустить от них для наддува 12 В компьютерный вентилятор. Во-первых, элементы Пельтье мигом сгорят и в дымоходе. Во-вторых, мощность компьютерного вентилятора на порядок меньше требуемой. В-третьих, без управляющей электроники, работающей от термопары в топке, система пойдет враскачку, т.к. получится – сильнее разгорелось, сильнее наддув, а надо наоборот.

Можно также таскать ведра с пеллетами не раз-два в сутки, а еженедельно или даже ежемесячно. Непременное условие, по правилам пожарной безопасности – котел должен находиться в отдельной несгораемой котельной. Тогда ставим большой бункер с долговременным запасом топлива, шнеком и свободным падением пеллет (см. выше), но не в питатель горелки, а в расходный бункер. В последнем – 2 датчика уровня топлива, верхний и нижний (лучше – оптопары). Мало топлива – мотор закрутил шнек, посыпал. Наполнился расходник – стоп! Ну, а если электричество пропало, придется уж таскать ведрами.

В заключение

Пеллеты как топливо и пеллетные горелки технически еще «сырые», не доведены до полной кондиции. Но это не значит, что любителям-умельцам заниматься ими не надо. Газ когда-то был еще менее доведен. Сто лет назад короткие радиоволны (КВ) были отданы на растерзание тогдашним «радиозайцам» ввиду их полной, казалось бы, бесперспективности для связи и вещания. А когда любители на КВ начали устанавливать дальние связи на КВ с передатчиками мощностью в ватты вместо десятков и сотен кВТ, для очень умных специалистов это было шоком. Пришлось открыть ионосферу Земли и озоновый слой в атмосфере, чтобы понять, почему так.

Устройство пеллетной горелки с керамической камерой сгорания

Что касается пеллетных горелок, то на сегодняшний день лучшие результаты показывают образцы с керамической камерой сгорания, см. рис. справа. По крайней мере, именно такие от остаточной золы нужно чистить не чаще раза в месяц. Казалось бы, штука не для домашнего повторения. Но детали камеры можно сделать методом шликерного литья, как делают самодельные тигли для плавки металла, а работают они в более тяжелых условиях. В общем – твори, выдумывай, пробуй!