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 1500;
- 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.
Конструкция самодельных котлов
Для самостоятельного изготовления котла для бани стоит заранее озаботиться приобретением таких инструментов и материалов:
- сварочный аппарат,
- болгарка,
- куски арматуры,
- отрезок трубы соответствующей длины и диаметра,
- металлические петли для закрепления дверок,
- кран для бака с горячей водой.
Технология изготовления металлического твердотопливного котла цилиндрической и прямоугольной формы несколько отличается.
Цилиндрический котел
Лучшим материалом для такого котла станет толстостенная (6-8 мм) труба диаметром 400-500 мм.
Можно использовать менее тонкое железо, к примеру, обыкновенную бочку, но срок службы такого котла будет гораздо меньшим.
- Отрезок трубы длиной около 1 м будет служить камерой сгорания. К этому элементу приваривается днище и крышка из листовой стали толщиной 5 мм или более. Для придания котлу устойчивости можно дополнительно приварить к днищу ножки из отрезков швеллера.
- Отступив от дна заготовки 3-5 см, при помощи болгарки аккуратно выпиливается прямоугольное отверстие размерами 10х15 см. Вырезанный кусок металла также пригодится – он послужит дверцей поддувала и зольника.
- К дверце приваривается ручка и петли, при помощи которых она закрепляется на корпусе котла.
- Над зольником, выше его на 5-10 см, внутрь трубы вваривается колосник. В данном случае это может быть просто лист металла соответствующих размеров, с равномерно проделанными отверстиями, способными беспрепятственно пропускать золу. Вместо листа металла можно приварить несколько толстых отрезков арматуры.
- Отступив от колосника еще 5-10 см, выпиливается еще одно отверстие – дверца топки. Ее размеры должны быть не менее 25х40 см, в противном случае закладывать дрова будет неудобно. Дверца также оснащается петлями и ручкой, после чего устанавливается на место.
- Непосредственно над топкой будет размещена каменка. Ее высота принимается равной высоте самой топки, а в средней ее части со стороны парилки также монтируется дверца. Через нее осуществляется закладка камней и выход раскаленного пара.
- В самой верхней части котла монтируется бак для воды. По всей его высоте, ровно по центру, проходит отрезок трубы сечением около 100 мм и высотой приблизительно в две высоты самого бака, выполняющий роль дымохода. Нагрев воды будет осуществляться за счет движения горячего дыма и раскаленного воздуха от камней, расположенных снизу. В верхней части бака стоит предусмотреть откидную крышку, а внизу вварить кран.
Интенсивность горения регулируется двумя способами:
- При помощи заслонки в дымоходе (этот элемент можно встретить далеко не во всех видах конструкции).
- Через поддувало, объединенное с зольником.
Прямоугольный котел
Изготовление котла такой формы потребует больше усилий. Заготовки необходимо будет тщательно обмерить, а для соединения элементов понадобится большое количество сварных швов.
В качестве материала наилучшим образом подойдет жаропрочная легированная сталь толщиной 4-6 мм. Для парной, имеющей объем 20 кубических метров, оптимальными габаритами готового котла будут 450х450х600 мм.
- Стальной лист необходимой толщины аккуратно размечается и разрезается при помощи болгарки. Одновременно с этим можно заготовить отрезки полосового металла, которые будут выполнять роль ребер жесткости, а также заготовок труб, необходимых для монтажа дымохода и воздушной заслонки.
- Из подготовленных деталей сваривается корпус камеры сгорания. В нижней части корпуса вырезается отверстие для дверцы топки, сверху – для патрубка дымохода. Далее, приваривается сам патрубок и выносной канал (его длина должна быть равна толщине стены бани), через который будет производиться закладка дров.
- К стенкам топки рекомендуется приварить дополнительные ребра жесткости из толстых полос металла или стального уголка. Эти элементы не только помогут усилить конструкцию, но и существенно улучшают теплообмен в парной.
- В конце выносного канала монтируется дверца на петлях. Также, дверцу можно оснастить заслонкой, позволяющей регулировать интенсивность процесса горения (такая заслонка нужна только в том случае, если конструкция не предусматривает устройство зольника).
- Каменка может быть устроена несколькими способами. Один из них подразумевает приваривание металлического бортика по периметру верхней части топки и заполнение полученной емкости камнями. Другой способ еще проще – топка обматывается металлической сеткой, а в пространство между ними помещаются камни.
Основные разновидности самодельных котлов
Если вы собираетесь сделать котел долгого горения своими руками, то вам обязательно пригодится информация из нашего обзора. В последующих разделах мы расскажем, как самому сделать отопительный агрегат той или иной конструкции, дадим несколько наиболее легких схем, опубликуем информацию о наиболее распространенных котлах длительного горения
Давайте пока уделим внимание последнему вопросу
Пришла пора рассмотреть самые актуальные варианты котлов длительного горения, которые мы сможем собрать своими руками в домашних условиях. Все они будут питаться дровами. Что касается угля, то достать его сложнее, а еще он приводит к возникновению больших температурных нагрузок на отопительные агрегаты. В следующих разделах мы дадим чертежи твердотопливных котлов длительного горения и дадим объяснительную информацию.
Шахтный котел длительного горения
Мы можем изготовить самый простой шахтный котел своими руками. Он реализован по схеме с нижним горением. Основой агрегата является вместительная загрузочная камера, которую часто называют шахтой. Обладая вертикальной конструкцией, она позволяет вместить большое количество дров. По мере горения они проваливаются вниз, а продукты сгорания отправляются через колосниковую решетку в зольник.
Если мы взглянем на схему шахтной печи (котла), то мы обнаружим, что пламя у нас бушует вовсе не в шахте, а в соседней камере, откуда получаемое тепло поступает в жаротрубный теплообменник. А остатки тепловой энергии направляются в дымоход. Горение здесь длительное и определяется объемом шахты – загрузив сюда большое количество дров, можно смело отправляться спать.
Пиролизный котел
Давайте посмотрим, как устроен пиролизный котел и как сделать этот агрегат своими руками. Проще всего объяснить принцип работы этого агрегата на примере буржуйки. Здесь мы видим объемную камеру сгорания, которая реализует длительное горение. Получившиеся продукты сгорания отправляются в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух. В результате этого образуется большое количество тепла. Нам остается только дооснастить буржуйку жаротрубным теплообменником.
Существуют десятки чертежей котлов длительного горения на дровах, построенных на пиролизном принципе работы. Они отличаются расположением камер сгорания и дожигания, наличием и отсутствием дутьевых вентиляторов и автоматики, а также способами регулировки интенсивности процесса сжигания дровяного топлива. Но в целом их принцип работы одинаков.
Печи-котлы Бубафоня
Бубафоня представляет собой печь, а ее модификация – это водогрейный дровяной котел с подачей воздуха сверху, через прижимной поршень. Мы уже не раз писали о таких печах в наших обзорах, теперь настало время поговорить об агрегатах с отопительным контуром. Для реализации контура мы можем задействовать три схемы:
- Установить теплообменник на дымовую трубу – самый простой вариант;
- Соорудить вокруг корпуса котла сплошную водяную рубашку;
- Обварить корпус агрегата трубами, по которым будет циркулировать теплоноситель.
Какую схему выбрать – решать вам. Кстати, котлы Бубафоня, за счет вместительных камер, помогут реализовать длительное горение продолжительностью до 24 часов и даже больше.
Котлы длительного горения Бубафоня работают на дровах, в них реализована схема верхнего горения.
Котлы-печи Булерьян
Изначально Булерьяны были (и есть) печами конвекционного типа. Они оснащаются мощными конвекторами, позволяющими буквально за 20-25 минут прогреть помещение большого размера. Появившись изначально в Канаде, эти печи добрались и до России, которая тоже может похвастаться суровым климатом (действительно для некоторых регионов). Умельцы превратили печи в котлы, немного поработав над конструкцией конвекторов – теперь по ним циркулирует не воздух, а теплоноситель. Правда, котлы Булерьяны не могут похвастаться длительным горением, так как отличаются не самыми большими камерами сгорания. Некоторые из них обладают свойством гореть до 10-12 часов, некоторые – чуть дольше. Но рассчитывать на 24 часа все-таки не приходится. Зато они отличаются высокой эффективностью и способностью максимально быстро отдавать тепло в отопительные системы.
Выбор места для установки
После того, как будет подготовлено помещение для отопительной системы, надо определиться с местом, где установить котел. Вот несколько требований:
- Пол, где ставится котел, должен быть ровным. Разрешено только строго вертикальное положение устройства без каких-либо наклонов.
- Площадка под котлом должна быть прочной, чтобы выдержать вес достаточно тяжелого устройства (некоторые модели весят свыше 200 кг).
- Ставить котел можно только на пожаробезопасную поверхность. Лучше всего подходит кафельная плитка или бетон. Допускается установка на приподнятое теплоизолирующие основание.
- От передней стенки пеллетного генератора до стены помещения должно быть не менее 1,5 метра.
- Пол под котлом не должен очень быстро остывать при выключении устройтва, чтобы не образовывалось конденсата или наледи.
Чтобы в последствии пользование системой было максимально удобным, то монтаж пеллетного котла надо проводить с расчетом, что к нему надо будет постоянно подходить. Перед передней стенкой котла требуется не менее 1,5 м свободного пространства (чтобы забрасывать топливо, следить за пламенем и тягой, проводить чистку). Если этого не учесть, то рано или поздно понадобится демонтаж устройства.
Как правильно рассчитать мощность котла
Прежде чем начинать делать котлы своими руками, выясните, какую площадь вы собираетесь обогревать с их помощью. Точно рассчитать требуемую мощность котла позволит знание о состоянии обогреваемого помещения и среднегодовых температурах за его пределами. Поэтому, замерив длину, ширину и высоту, рассчитайте площади стен, потолка, окон, пола.
Схема водогрейного котла на пеллетах.
Затем определите по справочнику коэффициенты сопротивления теплопередаче материалов, из которых они сделаны. Поделите разницу между температурами внутри помещения и за его пределами на коэффициент сопротивления теплопередачи. Наконец, умножая площадь поверхности на полученное значение и суммируя эти данные, вы получите общее количество тепловых потерь в помещении. Мощность вашего котла должна быть на 10-15% выше этих потерь. Если все это для вас очень сложно, то воспользуйтесь интернетом и отыщите в нем калькулятор, который очень быстро сделает все необходимые вам вычисления.
Для изготовления котла понадобятся:
Материалы:
Схема работы отопительного котла на пеллетах №2.
- сталь углеродистая, лист толщиной 3 и 6 мм;
- трубы стальные квадратного сечения с толщиной стенки 4 мм;
- трубы 2” круглого сечения, толщина стенки 4 мм;
- асбест листовой;
- асбестовый уплотнительный шнур;
- электроды;
- пруток (круг 20 мм);
- колосниковая решетка;
- шамотный кирпич для камеры сгорания;
- дверцы печные 2 шт. (их можно сделать самостоятельно из уголка и стального листа, в этом случае понадобятся только петли и задвижка);
- электродвигатель для шнека;
- вентилятор;
- горелка пеллетная (из-за сложности конструкции лучше приобрести готовую, она стоит довольно дорого, но затраты быстро окупаются).
Инструменты:
- рулетка или линейка;
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- дрель.
Самодельные грануляторы
Хоть оборудования для производства пеллет требуется много, основное устройство — гранулятор. С его помощью из сырья формируются пеллеты. Есть несколько моделей грануляторов:
- Шнековые. По строению похожи на бытовую мясорубку. Тот же шнековый вал и матрица — решетка, через которую продавливается сырье. Их можно использовать для мягкого сырья, например, соломы. Древесину, даже хорошо измельченную, он «не тянет» — не хватает усилия. В принципе, при достаточной прочности деталей, можно поставить более мощный мотор. Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)
- С плоской матрицей. Есть металлический круг, в котором проделаны отверстия необходимого диаметра (обычно 3-4 мм). Есть зубчатые катки, которые продавливают сырье через отверстия, формируя гранулы. Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей
- С круглой матрицей. Идея такая же, только матрица выполнена в виде кольца, соответственно катки расположены в другой плоскости. Этот вариант имеет большую производительность, но грануляторы этого типа своими руками делают редко.
Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей
Самый простой по строению шнековый экструдер. Его часто делают для прессовки комбикормов, но можно использовать и для изготовления топливных гранул из мягкого сырья. Если вам необходимо сделать оборудование для производства пеллет, это — самый простой вариант. При условии, что вы умеете обращаться с токарным станком и сварочным аппаратом.
Самодельный шнековый гранулятор
Как и в любом оборудовании подобного типа у шнекового гранулятора есть матрица. В данном случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из пластины намного более толстой. Второй важный узел — шнековый вал. Все эти детали можно сделать своими руками. Как — описывать словами бесполезно, смотрите в видео.
Изготовление матрицы под готовый шнек.
Шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. Как ее сделать, смотрим в следующем видео.
После сборки основного узла надо установить мотор с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Можно запускать.
Таблица Удельная теплота сгорания различных видов топлива
Вид топлива | Еденица измерения | ккал | кВт | МДж |
Пеллета из древесины | 1 кг | 4100 | 4,7 | 17,17 |
Пеллета из соломы | 1 кг | 3465 | 4,0 | 14,51 |
Пеллета из скорлупы подсолнуха | 1 кг | 4320 | 5,0 | 18,09 |
Свежесрубленная древесина (W=50…60%) | 1 кг | 1940 | 2,2 | 8,12 |
Высушенная древесина(W=20%) | 1 кг | 3400 | 3,9 | 14,24 |
Природный газ | м³ | 8000 | 9,3 | 33,50 |
Камяной уголь (W=10%) | 1 кг | 6450 | 7,5 | 27,00 |
Когда Вы узнали все преимущества и особенности котлов на пеллеты, то становится понятно, почему данное оборудование так быстро завоевало популярность в Европе.
Котлы, которые работаю с помощью пеллеты, стоят дороже чем традиционные твердотопливные котлы. Далеко не каждый пользователь сможет купить пеллетный котел, горелку, а также дополнительные элементы.
Что такое обвязка котла полипропиленом
Обвязка – соединение в единый функциональный комплекс теплотехнического оборудования, систем оборудования и ГВС, обеспечивающего передачу горячей воды к приборам отопления и водоразборным точкам. Грамотно выполненная схема позволяет равномерно распределить тепловые потоки для потребителей и обеспечить надежность работы всего оборудования, предохраняя его от перегрева и возможности создания аварийной ситуации. Перед выполнением монтажа теплового и насосного оборудования выполняют их расчет, только в этом случае схема будет работать правильно и эффективно, с рабочими параметрами и КПД.
Нужно понимать, что готовых типовых вариантов отопительных сетей не существует, эффективным может быть только индивидуальный проект. Тем не менее, для его выполнения применяют определенный стандартный набор типового оборудования. Огромным преимуществом использования полипропиленовых трубопроводов (PPR) является безграничные возможности создания контуров любой сложности. Хотя специалисты не должны злоупотреблять этим, поскольку, сложность затрудняет монтажные работы и, в конечном, счете, сокращает КПД теплосиловой установки.
Обвязка газового котла
Для выполнения обвязки котла полипропиленом можно использовать, как сварочную технологию, так и применение фитингов. Второй вариант менее популярный, так как даже при небольших «гидроударах» в точках установки, могут возникнуть утечки. И хотя PPR могут без проблем выдерживать теплоноситель отопления с Т до 95 С, существуют температурные ограничения, которые учитывают когда обвязываем котел.
Подключение газового топлива к котлоагрегату выполняют жестким, СНИиП требует применение только стальных трубопроводов с использованием паронитовой прокладки через стальной сгон или «американку».
Участок трубопровода на входе/выходе из котлоагрегата до 1м выполняют из стали.
Труба PN 10
Виды отопительных котлов на пеллетах: камины, устройства с водяным контуром
Котлы по виду используемого топлива бывают:
- пеллетными;
- условно комбинированными;
- комбинированными.
Пеллетные котлы используют в качестве топлива древесные гранулы. Непрерывная работа пеллетного устройства достигается за счет стабильной и своевременной подачи пеллет.
Условно комбинированные приборы допускают использование брикетов, дров и прочего сырья. Но сжигание альтернативного топлива возможно только в крайних случаях. При этом к конструкции котла прилагаются дополнительные детали. Например, колосниковая решетка, которая устанавливается в топку до момента загрузки дров.
Комбинированные котлы используют несколько видов топлива. Это возможно за счет наличия двух или более топок. Такие приборы имеют большие размеры и стоят дороже.
По типу подачи топлива пеллетные котлы бывают:
- автоматическими;
- полуавтоматическими;
- с механической подачей топлива.
Автоматические пеллетные изделия работают без человеческого вмешательства. Достаточно просто включить прибор.
Работой полуавтоматического устройства руководит процессор, но мощность задается владельцем вручную. Периодически (не более 1 раза в неделю) чистят зольники. В среднем этот процесс занимает 15 минут.
Конструкция механизированных пеллетных котлов самая простая, устройства компактны и стоят дешевле других моделей. Работа приборов полностью зависит от человека.
Из-за небольших размеров бункера загружать устройство придется каждые 2—3 дня.
По целевому назначению пеллетные котлы делятся:
- на водогрейные отопительные модели;
- на конвекционные печи-камины;
- на гибридные установки.
Водогрейные отопительные котлы поддерживают в помещении благоприятный температурный режим и нагревают воду. Такое оборудование подойдет для небольших офисов, частных домов, дач. Но устанавливать приборы лучше всего в подвале или в специально отведенном месте.
Конвекционные печи-камины служат для обогрева небольших помещений. Они устанавливаются в жилой комнате, практически бесшумны, имеют небольшие размеры и привлекательный внешний вид.
Гибридные котлы внешне похожи на печи-камины. Приборы снабжены функцией обогрева с помощью водяного теплоносителя. Некоторые модели имеют варочную поверхность и духовой шкаф.
У твердотопливных котлов бывают следующие виды горелок:
- факельные;
- объемного горения;
- каминные.
Факельные горелки неприхотливы. Они подойдут для дач, где не требуется бесперебойная работа устройства. Минусом является однонаправленность факельного огня, который локально нагревает стенки котла.
Горелки объемного горения устанавливают в промышленных котлах большой мощности. Такие приборы нетребовательны к качеству гранул.
Каминные горелки лучше всего подойдут для небольших котлов. Они не особо эффективны, но надежны.
Необходимые материалы и инструменты
Если планируете установить, а затем осуществить подключение пеллетного котла своими силами, без привлечения специалиста, то сначала необходимо позаботиться о наличии необходимых материалов и инструментов. В работе понадобятся:
- Само устройство пеллетного котла и топливного бункера.
- Металлические трубы, распределительный бак, циркуляционный насос, воздухоотводные клапаны и запорная арматура для обвязки системы.
- Теплосчетчик, манометры, предохранительные клапаны, расходомеры (эти устройства не обязательно устанавливать, но они делают пользование котлом более простым и безопасным)
Как производится обвязка такого оборудования?
Общая схема монтажа котлов отопления состоит из следующего ряда этапов:
- монтаж распределительных гребенок;
- монтаж соответствующих насосных контуров для каждого потребителя;
- установка предохранительного оборудования;
- установка расширительного бака;
- монтаж запорной арматуры;
- соединение котла с подающим и обратным контурами;
- заполнение контуров теплоносителем;
- опрессовка оборудования и проверка его работы.
На практике все зависит от мощности оборудования, количества потребителей, особенностей конструкции котла и т. п. Следует отметить, что к обвязке пеллетных котлов предъявляются довольно высокие требования. Во-первых, потому что влажность топлива должна оставаться приемлемо низкой, а во-вторых, поскольку и топливо, и теплоноситель разогреваются до очень высоких температур. Некачественная обвязка может привести к тому, что условия эксплуатации оборудования будут нарушены, и котел быстро выйдет из строя.
В соответствии с нормами пожарной безопасности для обвязки пеллетных котлов рекомендуется использовать негорючие металлические трубопроводы. Применение полипропиленовых конструкций на практике не только опасно, но и не выгодно, поскольку температура теплоносителя на выходе из котла часто превышает рабочие показатели полимерных материалов. В результате уже через пару лет трубопроводы придется заменять.
Пеллетный котел — устройство достаточно сложное. Специалисты настоятельно не рекомендуют заниматься монтажом и обвязкой таких устройств неопытным новичкам. Однако знание основных этапов обвязки и некоторых нюансов этого процесса позволит эффективно проконтролировать работу приглашенной бригады монтажников.
На схеме представлен один из вариантов обвязки пеллетного котла отопления: 1 — помпа МК; 2 — смесительный кран МК; 3 — помпа ТК1; 4 — смесительный кран ТК1; 5 — рециркуляция воды в ТК1; 6 — помпа ТК2; 7 — смесительный кран ТК2; 8 — рециркуляция воды в ТК2; 9 — помпа ГВС; 10 — теплообменник ГВС; 11 — подача проточной воды в ГВС
Чтобы произвести обвязку пеллетного котла, необходимо:
- выполнить установку котла;
- подключить соответствующую горелку (если используется комбинированная модель котла);
- установить бункер для пеллет;
- подключить шнек для подачи топлива;
- подключить пульт автоматического управления котлом.
После этого следует выполнить:
- Установку на подачу котла группы безопасности, которая включает манометр, автоматический воздухоотводчик и сбросной клапан.
- Установку датчика термоклапана, если это предусмотрено конструкцией модели;
- Монтаж дымохода, диаметр и высота которого соответствуют техническим требованиям.
- Монтаж системы устройств для поддержания обратного потока: два крана-манометра на подачу и обратку, циркуляционный насос и термоголовку.
- При высокой вероятности внезапных отключений электроэнергии рекомендуется дополнить систему подходящей моделью ИБП.
Поддержка обратного потока позволяет контролировать уровень нагрева теплоносителя до его поступления в систему. Пока температура на обратку не достигнет необходимого уровня (обычно 60 градусов и выше), теплоноситель будет оставаться в пределах малого циркуляционного круга. Только при нагревании теплоносителя до необходимого уровня термоголовка откроется и через нее начинает поступать холодный теплоноситель, а горячий начнет циркулировать по основному кругу.
Ни в коем случае нельзя использовать пеллетный котел с низкой температурой теплоносителя. Температура в 55 градусов является так называемой «точкой росы», при достижении которой происходит образование значительного количества конденсата. В результате объем сажи в дымоходе, а также на теплообменнике может значительно возрасти. Оборудование потребует дополнительных усилий по обслуживанию, а его мощность заметно уменьшится.
Так выглядит топочная камера пеллетного котла отопления после воздействия избыточного количества конденсата, появляющегося из-за ошибок при монтаже системы рециркуляции
Подробно процесс обвязки комбинированного пеллетного котла представлен на видео:
Многие производители пеллетных котлов рекомендуют дополнить конструкцию специальным баком-аккумулятором, который позволяет накапливать тепло. Экономия топлива при этом может достичь 20-30%. Кроме того, использование бака-накопителя позволяет избежать перегрева котла и достичь максимально высокого КПД.
Самодельная конструкция: материалы и порядок сборки
Итак, когда мы разобрались с устройством и принципом функционирования промышленного образца, можно начинать мастерить аналогичный по действию бытовой мини агрегат. Для начала следует запастись необходимым инструментом и материалами, из которых будет собираться печка, а именно нам потребуется:
- сварочный аппарат;
- труба имеющегося диаметра (32 – 56 мм);
- газоотводящая труба (100 мм);
- набор разводных и газовых ключей;
- болгарка;
- рулетка;
- часовое реле;
- термодатчик;
- противовзрывной клапан;
- водяной насос;
- шаровые краны (3 шт) и муфты с винтовой резьбой;
- подающий шнек;
- шнек удаления золы (по желанию);
- металлический уголок 45 – 50 мм;
- гидроцилиндр;
- бочки по 200 л для зольника и опилок (2 шт);
- электрический вентилятор;
- листовой металл (4 мм);
- пакля или фум лента.
Рабочий процесс
Сборку самодельных котлов на древесных опилках начинают из изготовления корпуса и дна агрегата. Размеры конструкции каждый для себя подбирает индивидуально. При помощи сварочного аппарата формируется корпус котла без дна и покрывается водяной рубашкой. Самодельные котлы могут состоять из пустых газовых баллонов, однако мы остановимся именно на сварном варианте, что позволит варьировать габариты и мощность установки.
Далее необходимо сделать ребра жесткости между водяной рубашкой, а также обеспечить технологические отверстия, через которые будет подаваться воздух от вентилятора в камеру сгорания. Из металлического уголка монтируют «живое» дно, если оно предусмотрено, для чего подрезают его до размеров 50х25 мм и крепят шток для вывода к цилиндру. Когда корпус печи на опилках готов, его монтируют на посадочное место, устанавливают шнек для удаления золы и закрепляют тару под нее. Теперь можно монтировать вентилятор, шнек, осуществляющий подачу щепок, а также емкость под топливо,и можно сказать, что горелка на опилках своими руками собрана.
Как растапливать печь
Для того чтобы работа самодельных печек для опилок была максимально эффективной, необходимо правильно сжигать топливо
Изначально измельченную древесину закладывают в бочку (или в бункер «живого» дна) на 75 % от его объема, после чего срабатывает часовое реле и шнек подает опилки в топку, где их с особой осторожностью разжигают бензином или соляркой. Далее нужно включить вентилятор
Существует еще одна схема отопления щепой, которая незначительно отличается от предыдущего варианта, так как подходит под более простой котел на опилках, созданный своими руками (смотрите фото).
Для ее осуществления нужно заполнить топливную камеру опилками на три четверти от ее объема, при этом измельченное дерево рекомендуется прессовать вокруг конусообразной трубы. После трамбовки труба убирается, отопительный котел на опилках закрывается крышкой и открывается заслонка на дымоходе. В нижнюю часть печи закладывают и разжигают дрова, от тепла которых опилки медленно тлеют.
Теперь вы знаете, как собрать печь на опилках своими руками, как она должна работать и как ее правильно топить. Грамотно сделанный агрегат способен обеспечить экономичный обогрев небольшого жилого помещения или любой другой хозяйственной постройки, а более подробно о функционировании буржуйки можно узнать из приложенного ниже видео.
Сегодня хотим рассмотреть твердотопливные котлы на щепе и опилках с автоматической подачей топлива на примере моделей российского производства популярной торговой марки « Пиролиз Мастер». Завод изготовитель выпускает 2 серии котлов на щепе и опилках — котлы серии BIO для отопления домов площадью от 100 квадратных метров и промышленные котлы сери BIO VULKAN PRO для отопления производств, тепличных комплексов, для выработки тепловой энергии в сфере ЖКХ.
Пиролиз Мастер BIO VULKAN PRO
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.