Как сделать пеллетную горелку своими руками

Пеллетная горелка своими руками: разновидности

Устройства, которые используются для переработки гранулированного сырья, подразделяются на два типа в зависимости от принципа действия – с принудительным забором и гравитационные. Выбор того или иного вида оборудования зависит в первую очередь от индивидуальных эксплуатационных условий.

На данный момент популярны пневматические пеллетные горелки Общемаш

Устройства такого типа включают в себя несколько механизмов, за счет которых производится поставка гранул. Первый из них функционирует с помощью пневматической системы. Второй механизм оснащается специальным инструментом – шнеком. Безопасность в системе обеспечивается за счет конструкции канала, установленного снизу вверх, по которому происходит подача гранул.

Автоматические устройства имеют одно серьезное преимущество – пожаробезопасность. Такие приборы применяются в технике разных производителей. Например, они интегрируются в котлы Теплодар. Пеллетные горелки, отзывы о которых преимущественно положительные, имеют довольно высокую стоимость. Цена некоторых моделей превышает 150 тыс. руб. Более бюджетные варианты можно приобрести за 60-80 тыс. руб.

Конструкция пневматического типа отличается максимальной безопасностью. Это объясняется тем, что система подачи гранул доставляет топливо небольшими порциями. Таким образом, оно не задерживаются в связном канале. Для такой горелки существует возможность установки габаритного бункера, который не нуждается в частых загрузках. При желании устройство такого типа можно купить. В настоящее время большой популярностью пользуются пневматические пеллетные горелки Общемаш.

Подающие механизмы, относящиеся к шнековому типу, включают в себя два главных узла. С помощью первого шнека производится забор гранулированного топлива из бункера. Работа данного прибора позволяет переправить пеллеты в другой приемник. После этого второй шнек направляет сырье непосредственно в горелку.

Автоматические пеллетные горелки отличаются высокой пожаробезопасностью

Недостатком устройств, подача топлива в которых выполняется принудительно, является их энергозависимость. В случае отключения электричества работа горелки прекращается.

Гравитационная пеллетная горелка: особенности конструкции

Устройства такого типа, функционирующие на пеллетном топливе, имеют другой принцип действия подачи гранул. Сразу стоит сказать, что такие агрегаты являются более удобными в обращении. Главное преимущество гравитационного механизма заключается в том, что он не требует обязательного подключения к электросети.

Пеллеты в этом случае располагаются в бункере и могут поступать в связной канал под действием собственного веса. Существует несколько популярных отечественных компаний, занимающихся выпускам подобных агрегатов (Пеллетрон, Бегемот). Пеллетная горелка такого типа запускается очень просто – с помощью изменения расположения заслонки

Важно помнить, что на дымоходе установлен регулятор тяги, который также можно настроить

Гравитационные пеллетные горелки можно использовать без подключения к электросети

КПД у гравитационных устройств несколько ниже, чем у аналогов, функционирующих за счет принудительной подачи гранулированного топлива. Установка пеллетной горелки такого типа не является сложной задачей. Полное ее подключение можно выполнить всего за несколько часов.

Для того чтобы увеличить показатели пожаробезопасности данного прибора, многие производители устанавливают на него специальные заслонки. Они оснащаются термическими датчиками, которые в случае попадания пламени в канал, соединяющийся с бункером, срабатывают и перекрывают проход.

Схемы обвязки

Схема обвязки зависит от принципа движения теплоносителя по трубам. В системах применяется естественная или принудительная циркуляция.

Особенности естественной циркуляции

Теплоноситель естественным путем движется по трубам. В такой системе отопления отсутствует насос. Здесь циркуляция происходит исключительно по законам физики: более холодная среда вытисняет более горячую и менее плотную.

Фото 2. Схема обвязки пеллетного котла с естественной циркуляцией. Для её правильной работы необходим определенный уклон системы.

Преимущества системы отопления с естественной циркуляцией:

• низкая стоимость котла и простота установки;
• дешевое обслуживание;
• быстрое восстановление работы в случае поломки или сбоя.

Недостатки:

• Данная схема обвязки применяется только в одноконтурной системе.
• Обвязка подходит для помещений небольших размеров.

С принудительной циркуляцией

Циркуляционный насос в отопительной системе дает возможность обогревать дома и производственные помещения любой площади. Такая система отопления имеет свои недостатки:

• Дорогостоящая установка.
• Сложная схема. Она состоит из большого количества элементов, поэтому незнающий человек не сможет разобраться во всех деталях.
• Элементы системы обогрева дома должны быть выровнены относительно друг друга.
• Зависимость от наличия электроэнергии. Циркуляционный насос будет работать только при подаче к нему тока.

Фото 3. Схема обвязки пеллетного котла с принудительной циркуляцией. В систему устанавливается специальный насос.

Гравитационные пеллетные горелки

В обращении такие конструкции проще. Большим их преимуществам является работоспособность даже без электропитания. Принцип работы прибора заключается в ссыпании паллетов в топку под своим весом. Пеллетная горелка бегемот и пеллетная горелка пеллетрон – яркие представители гравитационных изделий. Привести их в работу можно регулируя заслонку подачи и регулятор тяги на дымоходе. Минус конструкций – пеллеты в бункере могут воспламениться.

Для решения вопроса пожароопасности, изготовители устанавливают на горелки подобного типа термические заслонки. При вырывании пламени из очага и его движении к бункеру, в ход вступает особый шлюз. Он активируется нагревом. Шлюз служит барьером для огня. Еще один вариант защиты – двойной колосник. Это несложный механизм, состоящий из двух частей. Верхняя подходит к пеллетам и забирает их определенное количество. Дальше часть смещается к пламени. Вторая же часть начинает сбрасывать золу в приемник.

Совет! Для двойного колосника тоже рекомендуется устанавливать огневой шлюз. Механизм может заклинить, а огонь проникнет к загруженным в бункер пеллетам.

Виды пеллетных горелок

Несмотря на общую структуру, пеллетные горелки различаются способом подачи топлива и особенностями конструкции (факельные и ретортные).

По способу подачи топлива выделяют горелки с принудительной и гравитационной подачей. В последних бункер монтируется непосредственно над горелкой, и топливо просто высыпается на нее под действием силы тяжести. Эта конструкция достаточно проста, но не дает возможности регулировать скорость поступления топлива.

Горелки с принудительной подачей, наоборот, хорошо управляемы. Позволяют дозировать пеллеты в соответствии с действующим режимом горения. Используют пневмолифтовый или шнековый механизм.

При пневмоподаче топливо дозируется установленным в бункере дозирующим устройством. Затем по питающему патрубку направляется на горелку. При этом вероятность обратного горения (и как следствие – возгорания топлива в топливном баке) исключена, поскольку нет непрерывного потока пеллет в питающем патрубке. Кроме того, воздух дует со стороны бункера, то есть навстречу возможному пути огня.

В системах со шнековой подачей применяется два узла: шнек, который поднимает пеллеты в бункере и выталкивает их в питающий патрубок, и шнек, подающий их в зону горения. При этом риск попадания огня в бункер не исключен, так как присутствует непрерывный поток пеллет, по которому огонь может переброситься в резервуар для хранения топлива. Чтобы избежать этого, питающий патрубок изготавливают из легкоплавкого материала. Он расплавляется в считанные секунды и прерывает путь огня в бункер, гарантируя достаточно высокий уровень пожаробезопасности.

Устройство пеллетной горелки, будь то факельная или ретортная, может отличаться у разных производителей, хоть и не значительно

Поэтому стоит обращать внимание не только на цену, но и на то, чем обусловленна эта цена. В любом случае недорогие пеллетные горелки – это утопия, ведь данное оборудование зачастую имеет стоимость выше, чем у твердотопливного котла

По сути котел – это просто надежно сваренные листы металла, внутри которых циркулирует вода

Устройство горелки намного сложнее, особенно факельной

По сути котел – это просто надежно сваренные листы металла, внутри которых циркулирует вода. Устройство горелки намного сложнее, особенно факельной.

Принцип работы пеллетного прибора

Как правило, стандартная горелка пеллетного типа реализуется заводами-изготовителями уже укомплектованной дополнительными приборами:

• шнековое устройство на топливную подачу;
• контроллер для автоматического регулирования процесса функционирования;
• бункерный короб для топлива;
• лямбда-зонд, измеряющий остаточное количество кислорода и автоматически регулирующий горение.

Устройство пеллетного котла

На участке от горелки до шнека иногда монтируется пластиковая гофра, которая позволяет при образовании тяги обратной направленности, предотвратить распространение огня.

К основным элементам пеллетной горелки также относятся:

• вентилятор на подачу воздуха, располагаемый в нижней части устройства или позади горелки и регулируемый посредством специального контроллера;
• термоэлектрический нагревательный элемент, задействованный в автоматическом розжиге пеллет.

Автоматическая загрузка пеллет в топку из бункера осуществляется без непосредственного вмешательства оператора отопительного оборудования. Подача топлива осуществляется посредством шнека с электрическим приводом, а также проверяется контроллером с температурными датчиками и индикаторами, отражающими работу пеллетной горелки.

Схема управление температурным режимом теплового носителя в системе отопления очень простая.

При достижении определенных температурных значений, горелка переводится контроллером в режим «ожидание» с продолжительным тлением топлива. После того, как тепловой носитель охлаждается до необходимого уровня, датчиком подаётся сигнал на включение вентилятора горелки, что вызывает загорание пеллет и перевод оборудования в стандартный рабочий режим. Для розжига может быть задействован ТЭН.

Работоспособность пеллетной горелки зависит от скорости подачи топлива в топку и его количества, поэтому только грамотная настройка этих параметров способствует обеспечению оптимальной эффективности функционирования оборудования.

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.

Гравитационная пеллетная горелка: изготовление

Самостоятельное изготовление этого модуля позволит сэкономить от 300 до 2500$. Кроме этого, использование гравитационной пеллетной горелки позволяет полностью отказаться от подключения котла к электросети. В этом случае гранулированное горючее поступает в камеру сгорания непосредственно из бункера, а подача воздуха обеспечивается за счет естественной тяги. Регулировка интенсивности сгорания топлива регулируется изменением положения шиберной заслонки дымохода.

К недостаткам таких систем относятся:

• Возможность возгорания пеллет в бункере при возникновении обратной тяги;
• Снижение КПД установки до 85-90%;
• Необходимость ручной регулировки подачи гранул и положения шиберной заслонки.

Материалами для самостоятельного изготовления гравитационной горелки могут служить:

• Труба из жаростойкой стали с толщиной стенки не менее 4 мм используется для изготовления камеры сгорания;
• Листовая конструкционная сталь толщиной 3 – 4 мм применяется для изготовления фланца крепления;
• Основной бункер может быть сварен из листовой стали толщиной 2-3 мм.

Поскольку данный тип горелки не предусматривает подключения к электросети, установку автоматической системы управления и электродвигателя, затраты на изготовление агрегата будут минимальны.

Подготовительные работы

Перед тем, как приступить к самостоятельному изготовлению отопительного оборудования, требуется определиться с площадью обогрева, что позволит максимально точно выполнить расчёт требуемой мощности котла.

Основополагающими факторами, которые обязательно должны учитываться при расчёте, являются:

• среднегодовые температурные режимы в регионе;
• площадь отапливаемого помещения и высота потолка;
• количество дверей и окон;
• материал стен, пола и потолка.

В соответствии со справочной литературой необходимо выполнить определение коэффициентов сопротивления тепловой передачи материалов, а затем выполнить стандартные расчёты тепловых потерь. Мощность отопительного котла обязательно должна быть выше тепловых потерь примерно 10-15%.

При необходимости самостоятельно вычислить оптимальные показатели мощности для отопительного оборудования можно воспользоваться специальным калькулятором. В этом случае погрешность выполненных расчётов будет минимальной.

Котлы на пеллетах считаются экологичными, так как топливо используется вторичное. Пеллетные котлы – отзывы покупателей об использовании читайте на нашем сайте.

Инструкцию по изготовлению газовой горелки для пайки смотрите тут.

Дизельная горелка по своей эффективности не уступает твердотопливному агрегату. Советы по изготовлению горелки представлены далее.

Как сделать пеллетную горелку своими руками

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.

https://www.youtube.com/watch?v=pkvWhUl1Nws

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

Устройство и принцип действия пеллетной горелки

Большинство пеллетных горелок предусматривает наличие следующих модулей:

• Шнекового конвейера, посредством которого осуществляется подача гранулированного топлива в камеру сгорания;
• Приводного электродвигателя;
• Электронным контроллером, отслеживающим параметры сгорания топлива и обеспечивающим внесение своевременных корректив в работу устройства;
• Специального датчика, контролирующего количество кислорода в отработанных газах;
• Гофрированного рукава, позволяющего предотвратить возгорание пеллет в бункере при возникновении обратной тяги;
• Камеры сгорания со встроенной колосниковой решеткой;
• Нагнетающего вентилятора, обеспечивающего подачу воздуха, необходимого для эффективного сжигания пеллет. Количество подаваемого в камеру сгорания воздуха зависит от частоты вращения вентилятора и регулируется автоматикой в зависимости от выбранного температурного режима;
• Электрического ТЭНа, обеспечивающего автоматический розжиг гранул в камере сгорания.

Принцип работы пеллетной горелки

Из внешнего бункера гранулы попадают в загрузочное окно шнекового транспортера, который доставляет пеллеты в камеру сгорания горелки. Интенсивность горения зависит от количества поступающего в камеру сгорания топлива, непосредственно связанного с частотой вращения вала приводного электродвигателя. Необходимая для обеспечения заданного температурного режима частота вращения двигателя регулируется электронным контроллером.

Не менее важным фактором для обеспечения стабильности процесса горения и полного сжигания топлива является наличие в камере сгорания достаточного количества кислорода. В пеллетных модулях подача воздуха в камеру сгорания осуществляется с помощью специального вентилятора, также управляемого электронным контроллером.

Схема регулировки температуры теплоносителя выглядит следующим образом:

1. Из бункера, с помощью шнекового транспортера пеллеты поступают в камеру сгорания. Одновременно с этим, включается вентилятор, обеспечивающий подачу воздуха.
2. По сигналу контроллера происходит воспламенение гранул с помощью электрического ТЭНа;
3. Как только температура теплоносителя достигает заданного значения, термодатчик передает соответствующий сигнал электронному блоку управления, который переводит устройство в ждущий режим;
4. В случае снижения температуры теплоносителя ниже запрограммированного значения, датчик температуры снова подает сигнал на электронный контроллер. Автоматический блок управления включает вентилятор, обеспечивая тем самым дополнительный приток кислорода в камеру сгорания. Избыток кислорода приводит к увеличению интенсивности процесса горения и теплоноситель вновь разогревается до заданной температуры.
5. Если в ждущем режиме произошло затухание гранул, АСУ подает соответствующий сигнал на электрический ТЭН, обеспечивающий автоматический розжиг.

Несмотря на то что принцип работы пеллетной горелки не отличается особой сложностью, стоимость этого агрегата достаточно высока. Для сокращения материальных затрат, связанных с переоборудованием котла на пеллетное топливо, некоторые владельцы твердотопливных отопительных агрегатов изготавливают пеллетную горелку своими руками. Как и любое другое производство, изготовление этого устройства начинается с создания комплекта технической документации, проще говоря, чертежей.

Основные преимущества

Пеллеты представляют собой цилиндрические гранулы диаметром 4−10 мм и длиной 15−50 мм. В качестве сырья для их изготовления можно использовать различные природные материалы. Чаще всего пеллеты своими руками в домашних условиях делают из следующего сырья:

1. Отходов деревообрабатывающих предприятий — наиболее качественными являются гранулы из опилок.
2. Коры, веток, а также сухой хвои и листвы.
3. Отходы агропромышленного комплекса.
4. Торфа — использование этого вида топлива позволяет добиться максимальной теплоотдачи.

В этом видео вы узнаете, как сделать пресс для брикетов:

Качество гранул во многом зависит от используемого сырья. Лучше всего использовать топливо, изготовленное из древесных опилок. Так как древесные отходы в топливе премиум-класса имеют высокую степень очистки, то изготовить их самостоятельно довольно сложно.

Также промышленные сорта могут содержать и определенное количество примесей — кору, хвою, листья. Они обладают более высокой зольностью, но при этом показатель энергоемкость остается высоким. Для производства пеллет в домашних условиях чаще всего используют различные виды отходов деревообработки и сельхозпроизводства.

Среди основных преимуществ этого вида топлива можно отметить:

1. Содержание вредных веществ минимально, и при его сгорании в основном выделяется углекислый газ с водяным паром.
2. Может использоваться в котлах длительного горения.
3. Не требуется много места для хранения.
4. Так как в процессе производства не нужно использовать химические ингредиенты, то риски развития аллергических реакций минимальны.
5. Обладает высоким показателем теплоотдачи.
6. Пеллетное топливо не подвержено процессам внутреннего гниения, что исключает самовозгорание.

У данного вида топлива множество преимуществ

Автоматика для пеллетной горелки своими руками

Наиболее сложным этапом в изготовлении пеллетной горелки является изготовление и монтаж электронных модулей управления. Если рассматривать этот вопрос с теоретической точки зрения, при наличии специальных знаний, можно изготовить контроллер своими руками, однако на практике это практически невозможно. Кроме того, стоимость комплектующих сведет экономию средств к минимуму, а результат может оказаться весьма сомнительным. Поэтому даже при самостоятельном изготовлении горелки, контроллер, датчики и другую автоматику лучше приобрести в специализированном магазине.

Для эффективной работы горелки автоматика должна обеспечить:

• Дозировку подачи пеллет и управление шнековым транспортером;
• Автоматический розжиг и гашение;
• Регулировку подачи воздуха за счет изменения частоты вращения вентилятора;
• Оценку количества теплоносителя в отопительном контуре;
• Контроль температуры теплоносителя в водяной рубашке котла;
• Оценку параметров тяги в дымоходе.

Невыполнение даже одного из этих условий может привести к выходу из строя не только отопительного котла, но и всей отопительной системы.

Изготовление пеллетной горелки трудоемкий и ответственный процесс, однако, при наличии необходимых знаний и оборудования, изготовить такое устройство самостоятельно вполне возможно

Особое внимание следует уделить выбору параметров и монтажу электронных управляющих систем, именно от корректности их работы будет зависеть эффективность работы котла

Еще не так давно в качестве твердого топлива использовались только дрова и уголь. Сегодня этот ассортимент расширен альтернативными вариантами, в числе которых особое место занимают пеллеты – разновидность твердого топлива, изготовленного из отходов деревообрабатывающего производства. Для этого используются стружка, щепа, древесная пыль, кора, картон и т.д. – отходы обрабатываются растительным полимером (лигнином), прессуются под высоким давлением и разделяются на гранулы. Этот вид топлива является самым дорогим, но при этом самым рациональным и может использоваться в специальных пеллетных котлах. В свою очередь, эта категория оборудования также оценивается высоко, поэтому некоторые мастера реализуют механизм пеллетной горелки на обычных котлах. Мы расскажем и покажем, как выглядит пеллетная горелка своими руками и из чего ее можно изготовить.

Ключевое отличие пеллетной горелки от традиционного горелочного устройства заключается в том, что топливо представлено в виде сыпучих материалов. Это пеллеты, опилки, древесная щепа, некоторые даже используют отходы сельскохозяйственной промышленности. Просто засыпать в котел и поджечь не получится, поскольку малого объема будет недостаточно для розжига, а большой – не разгорится. Необходима порционная подача топлива с одновременным розжигом, за что и отвечает пеллетная горелка. Именно е вполне по силам изготовить самостоятельно.

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.