Чертежи самодельных надувных пеллетных горелок. Ютуб пеллетные горелки своими руками. Пеллетный котёл своими руками: устройство, изготовление и монтаж. Посматривая на Пеллетроны

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:

ретортные;
факельные.

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:

жаротрубный;
водотрубный.

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:

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.
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.

В последнее время потребители считают оправданным приобретение всевозможных отопительных приборов, которые способны функционировать на альтернативном виде топлива. Таким образом, популярность приобретает пеллетная горелка, своими руками ее можно изготовить довольно просто. Такая конструкция может быть установлена без особого труда, а при эксплуатации она проявляет свои положительные характеристики. В особенности такой подход актуален в том месте, где нет газопровода, а электричество оказывается довольно дорогим ресурсом. В качестве основного минуса такого котла выступает довольно внушительная стоимость, что верно для заводских моделей. Именно поэтому мастера рекомендуют изготовить такое отопительное устройство самостоятельно. Если есть необходимость, то взамен упомянутого топлива можно использовать каменный уголь, дрова и иные растительные отходы. Если будет изготавливаться пеллетная горелка своими руками, то важно рассмотреть и ее дополнительные преимущества.

Положительные особенности

Описываемое оборудование имеет автоматическую систему зажигания, а также является пожаробезопасным. Потребитель будет иметь возможность снизить расходы за счет незначительной стоимости пеллет. Помимо прочего, на обслуживание не потребуется тратить дополнительных средств. Вы можете рассчитывать на высокий коэффициент полезного действия, а период эксплуатации подобного оборудования составляет 20 лет, что будет зависеть от правильности изготовления и эксплуатационных особенностей. Устройство не зависит от центральных источников отопления и тарифов на такие услуги.

Изготовление пеллетного котла

Если пеллетная горелка своими руками, чертежи которой представлены в статье, будет изготавливаться самостоятельно, то на первый взгляд такая конструкция может показаться излишне сложной. Однако если есть желание, то все работы можно выполнить самостоятельно. Для этого понадобится подобрать инструменты и материалы, а также купить дополнительные комплектующие.

Подготовительные работы

Пеллетная горелка своими руками не может быть изготовлена без основной одноименной составляющей, которую рекомендуется приобрести в магазине. Это обусловлено тем, что сама горелка имеет довольно сложную конструкцию, и изготовить ее самостоятельно хоть и есть возможность, но подобные манипуляции являются сложными в реализации. Горелка - это элемент, где происходит поджиг топлива, однако с помощью нее осуществляется еще и регулировка интенсивности пламени. Помимо прочего, в конструкции будут датчики и программаторы, которые позволяют добиться более экономичного расхода топлива. С помощью данных элементов удастся достичь комфортной температуры внутри помещения. Пеллетная горелка должна иметь корпус, который рекомендуется расположить горизонтально. Это позволит наиболее эффективно использовать тепло, извлекаемое от сгорания топлива. В роли материала для формирования корпуса может выступить листовая сталь, однако специалисты иногда советуют использовать чугун или кирпич. Вы можете отдать предпочтение тому материалу, который, по вашему мнению, способен дольше сохранять тепло. Корпус должен обеспечивать качественную передачу тепла следующему элементу устройства, то есть теплообменнику.

Пеллетная горелка должна иметь теплообменник, который располагается внутри корпуса. Он имеет вид нескольких труб, которые иногда заменяются змеевиком. Они подсоединяются к системе отопления постройки. Помимо прочего, следует предусмотреть вход для заливки холодной воды. Изготавливая камеру сгорания, следует предусмотреть отверстие в ней, диаметр которого должен оказаться эквивалентен параметрам купленной горелки. 100-миллиметровый шнек и электродвигатель станут работать в тандеме. Последний предстоит подсоединить к блоку управления устройством.

Технология работ

Если будет изготавливаться пеллетная горелка своими руками, чертежи которой представлены в статье, то в выгружную горловину емкости нужно установить входящий патрубок, который относится к шнеку. После на его другую часть укрепляется пластиковая труба, по которой идут гранулы горелки. Когда поступает сигнал, двигатель запускается и продолжает работу до тех пор, пока камера сгорания не наполнится нужным количеством тепла.

Особенности проведения работ

Устройство пеллетной горелки предполагает наличие ровного мощного факела, который необходим для нагрева водяной рубашки. Интенсивность пламени можно будет регулировать. Для обеспечения подачи шелухи и гранул следует применить шнековый конвейер, тогда как топливо в него станет поступать из загрузочного бункера. Объем последнего должен определяться тем, насколько длительной будет работа устройства. Важно снабдить конструкцию вентилятором, который станет нагнетать воздух в область сжигания. Чертежи пеллетной горелки вами могут быть изготовлены самостоятельно. При этом важно учесть предполагаемые размеры. Например, камера сгорания может обладать как круглым, так и прямоугольным сечением. Первый вариант встречается несколько чаще, так как изготовление в этом случае является более простым. В круглой камере устанавливается плоский поддон для топлива, тогда как сама камера фиксируется к фланцевой плите. Последняя должна прилегать к устройства снаружи.

Здравствуйте, уважаемые форумчане.
Надеюсь, предлагаемая тема будет интересна не только мне.
Почему именно на пеллетах? Немного предыстории.
1) Я из Украины, Донецк. Угля - завались. На каждом столбе висит объявление "продам уголь".
На сегодняшний день, а это 23.02.2013 топлю свой ТТ антрацитом по цене 1 000,00 грн/т (120,0 $/т)
2) По такой цене антрацит сопоставим со стоимостью пеллет, которые сегодня можно купить в наших краях по такой же цене.
3) А вот в остальной части Украины, подалее от Донбасса, уголек получается гараздо дороже из-за доставки, а пеллеты, предпологаю - дешевле.
4) Ознакомившись с материалами данного форума сделал вывод, что я сейчас с антрацитом удачно топлюсь, по сравнению с остальными. Без головняков. Загружаю котел 1 раз в сутки... и больше к нему не подхожу. На котле стоит термостатический регулятор воздушной заслонки на поддувале, который очень четко, с точностью до 1-2 * С регулирует температуру на выходе из котла. У меня нет ТА, все отопление разведено на теплый пол, без единого радиатора, потому температура подачи стоит +45 днем, и +30 на ночь (это минимум, который позволяет выставить термостат).
5) Насколько я понял, почитав материалы форума, у пользователей других котлов гемора немерянно. Т. е. я бы должен радоваться. Тем более что котел покупал б/у в начале этого сезона, и мне все-про все обошлось, включая стоимость самопального дымохода в 2 000,00 грн (250,00 $)
НО! Какие минусы, по сравнению с пеллетами:
Большое количество золы.
Пробовал жечь пеллеты в этом же котле, подложив на колосники мелкую сетку. При прочих равных эффект тот же, но золы не в сравнение меньше. Тем более, что зола от пеллет - идеальное удобрение для цветов, которые выращивает супруга.
От угля грязь, пыль, надеюсь, от пеллет будет почище
Еще один фактор, заставляющий смотреть в сторону пеллет - цены на энергоносители в Украине! Газовая труба от меня - в 10 м, но "цена вопроса" к ней подключиться сопоставима со стоимостью пеллетного автомата. Опять же, не сегодня-завтра населению уберут льготные цены на газ, на чем усиленно настаивает МВФ и преимущества голубого топлива станут весьма призрачны. Тем паче, что "ценовой рычаг" находится в одних руках и владельцы газового отопления находятся в полной зависимости от этих рук. А вот пеллеты - деверсифицированы. Их уже производяит масса производителей, технология и пр-ва несложна, сырья в Украине - навалом. Кстати, кормовой овес, который прекрасно горит в пеллетных горелках, по цене иногда даже НИЖЕ, чем пеллеты можно купить. Правда - самовывозом, большие объемы, но все таки - тенденция, однако. Желающие могут меня проверить и погуглить этот вопрос.
Т. е. получается, что в перспективы пеллеты будут все более и более доступны и расти в цене им не позволит элементарная конкуренция среди массы производителей.
Уголь. Цена вопроса. Я сам работал в шахте. Простым горнорабочим. Так вот, по официальной статистике сегодня в Украине цена угля - 1 человеческая жизнь за каждые 250 000 т. Это самый высокий показатель в мире. Наверно поэтому уголь такой у нас недорогой в денежном эквиваленте. И как человек, самолично побывавший в шахте, утверждаю, что если начать по честному бороться за жизни шахтеров, то придется просто напросто выполнять все предписания по технике безопасности. Себестоимость пр-ва, при этом, думаю, вырастет в разы. Раза в 4 минимум. Ну а с какого перепугу англичане свои шахты позакрывали и предпочитают платить за газ по мировым ценам?
Таким образом, мой выбор - пеллеты. Они в перспективе - самые дешевые. И - поддаются автоматизации процесса.

Свернуть

Современные устройства для нагревания воды и отопления работают на различных видах топлива. Современные твердотоплевные варианты отличаются высоким КПД и экономичностью. Практичная пеллетная печь своими руками создается по чертежам, которые могут быть разработаны в сотрудничестве с профессионалами или созданы на заказ. Схема сборки поможет избежать ошибок во время проведения основных работ.

Есть ли смысл делать?

Часто перед человеком, желающим установить в своем доме подобный агрегат, возникает вопрос, нужно ли собирать печь на пеллетах своими руками или лучше всего приобрести уже готовый вариант. Нужно помнить, что в первом случае человек сможет создать агрегат, который будет по всем параметрам подходить под существующие условия, а во втором – придется использовать уже готовую к работе конструкцию, но не учитывающую индивидуальных особенностей помещения. Если же сомнения вызваны видом используемого топлива, то здесь требуется знать, что пеллет – это вид переработанных отходов древесного и сельхозпроизводства, что делает топливо эффективным в плане выработки тепла, но экономичным по стоимости. Подобная самодельная печь является экологически безопасной, так как:

не загрязняет воздух;
не содержит в испарениях вредных компонентов;
не требуют специальных заготовок топлива, что исключает рубку деревьев.

Важно помнить: пеллеты необходимо хранить в особых условиях, так как они очень легко загораются, что может стать причиной пожара в помещении.

Взвесив все «за» и «против» человек сможет понять, есть ли ему смысл делать такой котел своими руками или приобретать уже готовый к эксплуатации.

Принцип работы и особенности конструкции

Основной принцип работы агрегата – сочетание шнековой технологии и запального механизма, гарантирующего быстрое воспламенение. Схема пеллетного котла включает в себя эти особенности и предполагает, что процесс сжигания гранулированного топлива сопровождается принудительным поступлением воздуха, именно поэтому в ней присутствует вентилятор. Принцип работы предполагает, что автоматика розжига срабатывает только после того как топливо хорошо разгорится. Непосредственно в процессе горения брикетов образуются горячие дымовые газы. Выходя из топки, они попадают в теплообменник, где передают 95% выделившегося тепла.

Общая схема

Дальнейшая работа проходит так:

продукты горения поступают в зольник;
автоматическая подача воздуха позволяет поддерживать оптимальные параметры котла по выработке тепла (участие человека в этом процессе не предусмотрено).

Настройка и последующее за ней управление может производиться, если возникнет такая необходимость, с помощью вмонтированного пульта ДУ. Возможность установки максимальных для данного помещения и минимальных температурных значений позволяет обеспечить стабильную поддержку оптимальной для него температуры.

Особенности работы печи – при достижении максимальной температуры для агрегата дальнейшая подача топлива автоматически прекращается. Новое поступление становится возможным только после того, как температура упадет до минимальных показателей. Также к особенностям конструкции следует отнести:

камера сгорания небольшая;
до 72% теплосъема проходит в конструкции;
средняя температура удаляемых в процессе воздействия пламени газов, составляет 150 0 ;
горелки объемного типа за счет чего достигается высокий показатель КПД (до 96%);
некоторые агрегаты могут быть оснащены контуром горячего водоснабжения (дополнительное отопление в доме).

Выделяют 3 основных типа оборудования:

пеллетные котлы, предназначенные для гранулированного топлива, произведенного из древесины;
комбинированные печи/котлы, способные короткое время работать на дровах или угле;
Универсальные по использованному топливу пеллетные котлы (горелки) – для них подойдет любой вид твердого топлива.

Стоимость каждого типа отличается, так выше будет по цене универсальный вариант, так как схема и конструкция сложнее, так как она учитывает каждый используемый печью вид топлива.

Преимущества и недостатки

Качественно составленная схема современного котла на прессованных древесных отходах, должна учитывать все существующие у печей этого типа достоинства и недостатки. Преимущества, которые предлагает печь в процессе использования:

Экономичность (для отопления не нужно использовать дров или угля).
Высокое КПД (выше только у газовых котлов и печей).
Качественное оборудование (даже самодельная печь должна быть собрана из хороших материалов).
Отопление на пеллетах отличается высокой теплотворностью.
Стоимость топлива ниже аналогов.
Долговечность и надежность работы.
Полная безопасность эксплуатации печи.
Автоматизация процесса подачи топлива.
Нет необходимости в постоянном контроле со стороны человека (печь автоматизирует процесс подачи пеллет, поддержание температуры).

Дополнительное преимущество печей – отсутствие любых неприятных запахов и характерного при горении черного дыма, что повышает экологичность конструкции.

Чертежи, если печь самодельная, должны учитывать и существующие недостатки:

Высокая стоимость импортных комплектующих, используемых для самостоятельного сбора печи.
Сложности с закупкой гранул, так как этот вид топливных элементов недостаточно хорошо развит в нашей стране.
Необходимость использования электричества для работы и корректных показателей приборов автоматики.

Важно учитывать! Отключение на 7-10 часов допустимо и не потребует новой настройки. Перенастройка системы потребуется, когда электричество отсутствует более 10 часов. Рекомендуется обеспечить печь самостоятельным источником электричества – установить генератор, который будет подключен к котлу.

Руководство по сборке

Пеллетная печь, собранная своими руками – агрегат, состоящий из горелки, корпуса с теплообменником, топливника, бункера и шнекового механизма (он используется для подачи в котел прессованного топлива).

Горелка

Используемая в печах горелка, может иметь различную конструкцию, чертежи составляются для них отдельно, так как технические характеристики и принцип работы будут также различаться. Объемная горелка устанавливается во время самостоятельной сборки непосредственно в топку нагревательного устройства. Основные материалы горелки – сталь и чугун.

Конструкция пеллетной горелки

Необходимо помнить, что самодельная пеллетная горелка для котла не будет отвечать требованиям безопасности без предварительного контроля со стороны специалиста, так как обычный человек может не знать всех тонкостей работы. Установить горелку нужно в строгом соответствие с нормативами.

Также, горелка для пеллетного котла, собираемого своими руками, может быть дополнена системой поджига. Он бывает ручным и автоматическим. Если выбрана автоматика, то потребуется дополнительно установить электрический вентилятор. Факельная горелка отличается от прочих вариантов небольшой мощностью и имеет удобные для использования в домашних условиях компактные размеры.

Ретортная горелка имеет вид чаши. Ее наполнение производится снизу. Вентилятор подает в зону горения воздух, попадает он в горелку через специальные небольшие отверстия.

Способы подачи топлива в горелку

Покупка

Горелка, собранная в условиях производства, потребует серьезных вложений. Средняя стоимость готовой составляет порядка 75000 рублей. На стоимость влияет:

Производитель.
Применяемые материалы.
Размеры.
Тип поджига.

В целях экономии предлагается создать горелку своими руками по имеющимся схемам и чертежам.

Изготовление своими руками

Самодельный пеллетный котел, чертежи которого выбраны для работы, должен соответствовать типу горелки. Ее также можно изготовить своими руками. Горелка, работающая в агрегате, является пожаробезопасной. Срок работы при правильной сборке составляет не менее 10-15 лет (производственные варианты способны работать до 20 лет). Все инструменты и комплектующие, которые требует горелка, можно приобрести в обычном магазине.

Схема пеллетной горелки

Параметры следует высчитывать с помощью специалиста или специального калькулятора. Видео по монтажным работам, связанным с горелкой:

Корпус и теплообменник

Теплообменник создается из труб. У них должно быть квадратное сечение. Нужно сделать отверстия, чтобы в дальнейшем подвести круглые трубы. Материалом служит листовая сталь, толщина составляет 4-6 мм. В передней и задней стенках должны располагаться технические дверцы (потребуются для тех. обслуживания агрегата). Инструменты – сварочный аппарат и дрель.

Теплообменник, согласно имеющимся схемам, располагается внутри корпуса котла.

Пример конструкции

Топливник

В качестве топливника можно использовать купленный или самостоятельно сделанный элемент. Эта часть котла обеспечивает приток топлива, необходимого для поддержания оптимальных температурных показателей. Рекомендуется, чтобы он был средних размеров для заправки печи сразу на 2-3 дня.

Материал для самостоятельного изготовления – сталь жаропрочная, толщина материала – от 5 мм. Идеальный вариант — углеродистая сталь (марка СТ20). Для изготовления дверок и жаровых труб используют также сталь, но толщиной от 6 мм. Для колосниковой решетки потребуется сталь, толщина которой будет уже от 1 см. Инструменты – сварка, дрель.

Бункер и шнековый механизм

Для самостоятельного изготовления понадобится:

шнек диаметром 75 мм, либо 100 мм,
металлический кожух
простой электродвигатель, который подключается к блоку управления горелки.

Бункер лучше всего изготавливать из стали.

Видео-инструкция:

Установка котла

Схема, по которой собирается печь, должна быть точной, чтобы обеспечить надежность работы. Не менее важным является этап . Для этого потребуется произвести следующие действия:

Обустроить отдельное помещение – котельную.
Создать дымоход.

Каждый из этапов предполагает ответственный подход, спешить здесь нельзя.

Обустройство котельной

Помещение необходимо обложить материалами, которые легко отмыть, так как от древесных топливных частиц будет много пыли и мусора. Оптимальный размер помещения – 2,4Х2. Необходимо оборудовать место для хранения топлива (потребуются поддоны, способные выдержать большую нагрузку). Потребуется наличие хорошей системы вентиляции.

Основные требования:

Котельную можно обустроить только на 0-1 этажах (цоколь, подвал, первый жилой этаж).
Необходима вентиляция (приточно – вытяжная).
Высота потолков – 2,2 м.
Стены покрыть звукоизоляцией (показатели после этого должны равняться 34дБ).
Пол защищается гидроизоляцией.
Стены и пол должны быть защищены негорючими материалами.

Печь устанавливается в помещении на расстоянии от 2 см (если она из негорючих материалов, от 3 см – если она оштукатурена). Если же стены ничем не защищены, расположение котла должно происходить на расстоянии от 10 см от стен. Допускается, чтобы стены нагревались не более чем до 120 градусов. Ширина дверного проема (оптимальная) – от 1 м. Хранение топлива лучше производить в изолированном от печи помещении или соседнем здании (в этом случае его удаление от дома должно быть на расстоянии от 6 м)

Устройство дымохода

Оптимальный вариант дымохода для печи на прессованных древесных отходах- «сэндвич». Он представляет собой двухслойный модульный элемент, созданный из нержавеющей стали. Толщина – от 3-4 мм. В середине должна располагаться каменная вата. Такой дымоход является наиболее безопасным и легким для самостоятельного изготовления. Процесс монтажа простой и не требует специальных знаний. Температура, которую он должен выдерживать – 600 0 . Высота – от 5 м. Должны быть соблюдены следующие параметры:

Толщина внутренней стенки – не менее 1 мм.
Сталь должна быть устойчива к коррозии.
Стенки должны быть двойными и иметь внутреннюю изоляцию.

Толщина каменной ваты 3-5 см. Места стыка должны быть зафиксированы металлической сеткой.

Запуск и уход за котлом

Перед первым запуском конструкции потребуется пригласить специалиста, чтобы он проверил все элементы на соответствие требованиям безопасности. Самостоятельно проводить включение не рекомендуется.

Запуск осуществляется только после проверки агрегата на соответствие выбранной схеме. Должна быть проверена герметичность дымохода, бункера и самого котла. Перед стартом нужно удостовериться в том, что система отопления заполнена, а давление в ней соответствует параметрам, подходящим для работы. Все приборы и автоматика должны быть исправными.

Уход за агрегатом не сложный. По мере выгорания требуется подкладывать топливо, чистить печь от золы, а также контролировать работоспособность элементов автоматики. Отдельно потребуется проверять, как работает горелка и система поджига.

Вывод

Пеллетная печь – современный и экологически чистый источник тепла в помещении. Работа ретортной горелки или любой другой долговечна, что не потребует затрат на ее ремонт. Котел можно сделать своими руками, что сэкономит финансовые средства.

←Предыдущая статья Следующая статья →

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.

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.

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.

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.

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:

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

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:

По окончании цикла топки перекрывают подачу топлива на бункере.
Шибер открывают полностью.
Немедленно по открытии шибера (лучше – синхронно с ним) заслонку горелки прикрывают прим. на 3/4.
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.

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

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.

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!