В 2000 году инженер Эдмунтас Штропайтис получил патент на особый тип твердотопливного котла длительного горения, в котором вместо угля, дров или торфа использовались пеллеты. Тогда такое горючее, представляющее собой цилиндрики из прессованных опилок Ø6-8 мм и длиной до 50 мм, было экзотикой, тем не менее, изобретатель увидел в нем два очевидных плюса: во-первых, нашлось применение огромным объемам отходов деревообрабатывающих производств, во-вторых, подачу гранул в топочную камеру можно дозировать шнеком, значит, легко автоматизировать работу котла.
Как показало время, Штропайтис не ошибся в своих предположениях: сегодня пеллетные котлы отопления востребованы во всем мире. Отметим, что у них имеются свои особенности, о которых обязательно следует знать.
Принцип работы и устройство пеллетных котлов
По принципу работы пеллетные котлы схожи со стандартными твердотопливными котлами. Отличия заключаются в шнековой подаче пеллет и в меньших размерах камеры сгорания, так как более низкая температура отходящих газов (не превышающая 180-200 градусов) позволяет более эффективно использовать теплообменники, прежде всего в конвекционных каналах. Иначе говоря, теплоноситель в системе отопления нагревается не только за счет непосредственного горения топлива, но и за счет тепла, уходящего в трубу горячего дыма.
В состав устройства пеллетного котла входят:
- Топочная камера.
- Горелка.
- Теплообменник.
- Колосниковая решетка.
- Вентилятор.
- Контейнер для золы.
- Бункер для пеллет.
- Шнек.
- Блок управления.
Полуавтоматические твердотопливные котлы.
Главным элементом, отличающим такие котлы от обычных, является наличие блока управления, который управляет работой вентилятора. Вентилятор нужен для принудительного нагнетания в котел воздуха и поддержания горения на необходимом уровне. При помощи изменения частоты вращения вентилятора, можно менять скорость, с которой сгорает топливо. Следует понимать, что при замедлении сгорания топлива, происходит уменьшение мощности отдаваемой от котла системе отопления. Это приведет к снижению температуры внутри отапливаемых помещений. Полуавтоматические котлы могут работать на одной загрузке до нескольких суток, но при этом их мощность снижается настолько, что ее достаточно только для защиты системы от размораживания.
Возможность модулирования мощности позволяет его экономить. Например, вы можете запрограммировать котел на снижение мощности в то время, когда вы на работе, а перед вашим приездом мощность будет увеличиваться и дома будет становиться теплее. Или подключить внешние датчики температуры и корректировать работу котла в зависимости от погодных условий.
Внутреннее устройство полуавтоматического котла.
Давайте теперь разберемся в том, как устроен внутри полуавтоматический твердотопливный котел. Для этого нужно рассмотреть следующий рисунок :
Из рисунка видна очень интересная особенность — полуавтоматический котел горит сверху вниз! Это решение и позволяет держать интенсивность сгорания топлива внутри котла. Минусом такой схемы горения будет невозможность подкладывать топливо до полного сгорания загрузки. Некоторые модели котлов не имеют рычага для стряхивания золы в зольный ящик, что также усложняет очистку котла.
Еще одним минусом полуавтоматических котлов с вентилятором является их зависимость от наличия напряжения в бытовой электросети. На случай отключения света я рекомендую иметь источник бесперебойного питания, который будет поддерживать работу котла и циркуляционных насосов.
Требования по установке полуавтоматического котла.
К установке полуавтоматических котлов предъявляются следующие требования:
- Котел необходимо устанавливать в отдельном помещении с приточной вентиляцией.
- Котлу нужно подключать к отдельному дымоходу. Высота и диаметр дымохода рассчитываются отдельно, исходя из необходимой тяги. Начальный горизонтальный участок дымохода не должен быть длиннее 1,5 метров.
- На подаче котла до запорной арматуры необходимо установить группу безопасности, Давление срабатывания группы должно соответствовать рабочему давлению котла.
- При установке котла в закрытой системе отопления, объем расширительного бака выбирается как 15-25 % от полного объема теплоносителя в системе.
Более подробные требования по установке подключению и эксплуатации полуавтоматических котлов написаны в инструкции пользователя, с которой необходимо внимательно ознакомиться.
Установка и настройка пеллетного котла: сложно ли?
С одной стороны, пеллетные котлы — простое, надежное и ремонтопригодное оборудование, с другой стороны, и в этих приборах часто используются сложные инновации, направленные на повышение КПД и комфорта. Поэтому для установки пеллетных котлов правильнее нанять профессионалов: все-таки дело касается отопления. Однако, доверяя специалистам, нужно знать, на что обращать пристальное внимание.
Прежде всего, рекомендуется проверить правильность подключения котла к дымоходу, чтобы угарный газ не проникал в помещение. Если был приобретен комбинированный котел (использующий не только пеллеты, но и уголь или дрова), необходимо убедиться, что установлена именно пеллетная горелка. Далее проверке подлежит работа шнекового механизма и вентилятора (в том числе их регуляторов). Само собой, следует обратить внимание на установку манометра, воздухоотводчика и сбросного клапана.
«Я бы еще посоветовал защитить котел от образования конденсата за счет контроля нагрева обратной воды, — говорит теплотехник Яков Смирнов. — Если «обратка» окажется холодной, оборудование долго не прослужит. Кроме того, нужно принять меры по стабилизации напряжения в сети, установив источник бесперебойного питания».
Что касается настройки пеллетных котлов, в которых отсутствуют системы автоматизации, то регулировать их придется часто. Дело в том, что пеллеты, спрессованные из разного сырья, горят неодинаково. У одних может быть выше теплота сгорания, значит, следует снизить объем подачи топлива посредством регулирования шнека. И наоборот: если теплоноситель в системе отопления не прогревается до необходимой температуры, то стоит увеличить подачу пеллет. Кроме того, настройке подлежит наддув воздуха через регулировку скорости вращения нагнетательного вентилятора. Если в топке видно пламя с красными язычками, то наддув увеличивается, если огонь в топке ярко-белый, то снижается. В идеале нужно добиться желтого цвета.
Эксплуатация пеллетных котлов, оборудованных электронными системами управления, осуществляется в автоматическом режиме. Как правило, настройка такого прибора производится один раз (после монтажа), а техническое обслуживание – в соответствии с регламентом.
«Умный» котел
Все элементы пеллетной установки — котел, горелка, системы хранения и подачи топлива — должны составлять единый комплекс, согласованная работа элементов которого обеспечивается автоматикой. Носителем «интеллекта» котельной может быть автоматика горелочного устройства, самого котла или внешний блок управления.
Среди пеллетных котлов есть установки различной комплектации и разного уровня сложности. Применение высокотехнологичного «пеллетника» — это возможность реализовать все функции управления и регулирования современных систем отопления, вплоть до диспетчеризации и изменения настроек с помощью смартфона или планшетного компьютера.
Впрочем, даже относительно простой пеллетный котел должен быть «умным». При управлении процессами сжигания гранулированного топлива не обойтись без электроники, которая часто попутно выполняет обязанности контролера отопительной системы, в том числе многоконтурной, включающей в себя другие источники тепла.
Текст: Илья Плохих
Виды пеллетных котлов
Пеллетные котлы кроме деления на автоматические или с ручным управлением классифицируются также по принципу работы горелки. В зависимости от схемы подачи топлива в зону горения они бывают ретортного и факельного типов. В первом случае пеллеты подаются снизу, а во втором – сверху.
«Для частных домов лучше всего подходят котлы с ретортной горелкой, — советует Яков Смирнов. – Как показывает опыт, их реже чистят от золы. Тогда как при наличии котла с факельной горелкой этим «пыльным» делом приходится заниматься чуть ли не ежедневно. Также при выборе котла нужно отталкиваться от качества подаваемых пеллет. Для плохого топлива нужны котлы с подвижной горелкой, для хороших пеллет – с неподвижной».
Котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. Первые предназначены только для отопления, а вторые не только обогревают дом, но и греют воду для бытовых нужд.
Выбор пеллетного котла длительного горения
Факторы, на которые стоит обратить внимание:
- Тип горелки. Ретортные горелки дают вертикальное пламя, качество гранул им не важно. Стокерные горелки требовательны к качеству пеллет (с пониженной зольностью), необходимо часто прочищать, иначе прибор прекратит работу.
- Уровень автоматизации. Современные модели обладают разными уровнями автоматизации. Доступны функции отключения, включения, смены режима работы, регулировка температуры.
- Тип шнека. Устройство может быть оснащено жестким шнеком, его цена будет ниже и конструкция простой, а длина ограничена двумя метрами. Бункер привязан к горелке, его положение фиксировано. Гибкий шнек подключается с электромотором, он лишен недостатков жесткой конструкции: бункер можно устанавливать на расстоянии до 12 м, имеет систему предотвращения обратного пламени и другое.
- Конструкция теплообменника. Пеллетный прибор для отопления дома может иметь разные типы теплообменников. Лучшим считается вертикальный тип, так как он обладает наибольшей отдачей энергии теплоносителю, зола осыпается вниз, а не оседает на стенках.
Как выбирать пеллеты?
На форумах, посвященным эксплуатации пеллетных котлов, часто можно встретить вопрос: как выбрать пеллетный котел?
Прежде всего следует определиться с мощностью оборудования. Как правило, производители реализуют линейку бытовых котлов: 3 кВт/ч, 10 кВт/ч, 15 кВт/ч, 20 кВт/ч, 25 кВт/ч и 35 кВт/ч.
Считается, что для обогрева 10 кв. метров потребуется 1 кВт/ч тепловой энергии. То есть для дома площадью 100 кв. метров следует установить котел мощностью 10 кВт/ч. На самом деле это правило работает только в том случае, если теплозащита здания соответствует СНИП для этой местности. Например, для Москвы и Подмосковья кирпичный дом должен иметь толщину стены 2.5 кирпича (62.5 см), если высота стены не превышает 2.5 метров. Кроме того, КПД котла должен быть не менее 85%. Между тем, если топливо плохого качества, КПД снижается на 20-30%.
«В этом важном вопросе следует посоветоваться со специалистом, — говорит монтажник теплового оборудования Сергей Васильков. – Специалист подскажет, как правильно выбирать пеллеты, и расскажет, какой котел подойдет для конкретного типа сырья. Нужно придерживаться правила: чем футеровка лучше, электроника качественнее, чем надежнее привод шнека, тем дороже котел – но при этом тем меньше головной боли он доставит покупателю».
На что обратить внимание при выборе агрегата
Несмотря на относительную «молодость» этого типа твердотопливников, на рынке большой выбор котлов зарубежного и отечественного производства. Чтобы подобрать оптимальный для своих условий агрегат, стоит обратить внимание на несколько важнейших параметров.
Мощность – у каждого производителя достаточно широкий модельный ряд, включающий как бытовые, так и промышленные агрегаты. Как и у любого отопительного оборудования, мощность измеряется в киловаттах (кВт), мощность бытовых моделей начинается от 15 кВт. Так как обогрева помещения со средними теплопотерями необходимо около 1 кВт на 10 м², такой котел способен обогреть дом в 150 м². Однако стоит учитывать, что котел нужен с небольшим запасом.
КПД – чем больше этот показатель, тем экономичнее отопительный процесс. У пеллетников КПД варьируется в пределах 85-95% и зависит как от качества гранул, так и от особенностей конструкции.
Алексанр Димитрев
Пятиходовый теплообменник обеспечивает высокий КПД котла – он позволяет получить максимальный теплосъем при прохождении газов через конвективную зону к дымоходу.
Специалист советует обратить внимание на материал, из которого сделан котел, и на тип теплообменника.
Александр Димитрев
Котлы, изготовленные из толстого металла (6 мм и 8 мм, в зависимости от мощности) – долговечнее. Толщина металла влияет на срок эксплуатации котла, это тоже важно – сколько лет проработает агрегат. Пластинчатый теплообменник имеет преимущества перед трубчатым – он удобнее в плане чистки.
Отзывы владельцев котлов на пеллетах
В вопросе выбора пеллетного котла можно и даже нужно опираться на мнения «форумчан» — разумеется, отбрасывая в сторону очевидную рекламу или анти-пиар.
Поскольку отзывов по этой тематике очень много, рекомендуется сконцентрироваться на ключевых моментах. Прежде всего, насколько часто на конкретной модели приходится чистить топку и дымоход от сажи. Оказывается, есть такие «грязнули», которые требуют ежедневного ухода.
«Я купил пеллетный котел, чтобы не быть кочегаром, как это было, когда топил углем, — пишет юзер с ником [email protected] – Но если бы знал, как много мороки с обслуживанием и сколько будет сажи, которую приходится соскребать штапиком каждый вечер, никогда не пошел бы на эту авантюру. Топить углем дешевле и проще».
Пост прокомментировал Яков Смирнов:
«Пользователь [email protected] приобрел дешевый котел, в котором нет системы пневмоочистки колосников, да и сама топка неэффективно сжигает пеллеты. Обычно характеристики котлов, указанные в паспортах, соответствуют правде. При этом отрицательные отзывы о пеллетных котлах пишут те, кто нарушает инструкцию по эксплуатации или покупает бракованные изделия. Человеческий фактор никак нельзя исключать».
Плюсы и минусы пеллетных котлов
Плюсов у пеллетных котлов больше, чем минусов. Они безопаснее, чем газовые котлы, и комфортнее, чем твердотопливные, работающие на угле — да и расход топлива у них примерно на 20% ниже в перерасчете на цену 1 кВт/ч тепловой энергии. В восторге от пеллетных котлов с дистанционным управлением пребывают владельцы загородных домов, приезжающие на дачи в выходные дни.
«Отправил SMS-ку за три часа до приезда, и в доме тепло, — радуется владелец коттеджа Игорь К., — А в понедельник утром выключил и поехал на работу, не опасаясь, что произойдет утечка газа».
Однако пеллетные котлы, особенно автоматические и с качественной механикой, стоят значительно дороже, чем угольные, мазутные и газовые аналоги. Ценник хорошего оборудования начинается от 150 тыс. рублей, тогда как обычный твердотопливный «брат» стоит в 5 раз дешевле. Для многих людей этот «недостаток» перевешивает все достоинства.
Еще одной головной болью владельцев пеллетных котлов является нестабильное качество топлива. Известны случаи, когда в пеллетах обнаруживались мелкие металлические предметы – гвозди, болты, шурупы — которые выводили из строя шнеки.
