Котел на пелетах

Котел на пелетах

Як виглядає і функціонує твердопаливний котел на пелетах

 

У базовому розумінні деревний пелет – це подрібнена, висушена і спресована деревина. На відміну від газу, мазуту чи дизельних генераторів, система опалення на деревних пелетах не є складною і уніфікованою під єдине джерело палива. Наприклад, часто люди експериментують із різними джерелами тепла, використовуючи один котел для дров, брикетів, різних видів пелету та навіть вугілля. Проте котел на пелетах має ряд переваг перед встановленням інших твердопаливних котлів. 

Котел на пелетах: вигляд та встановлення

Котел на пелетах може мати різний вигляд, але загалом єдиний принцип дії. Головні відмінності у дизайні стосуються наявності\відсутності оглядового вікна (з якого видно полум’я), розташування накопичувального бункеру та будови системи подачі. Розглянемо приклад твердопаливного котла на пелетах та принцип його роботи.

На фото 1 зображено котел на пелетах потужністю 20 кВт – достатній для опалення 200-250 кв.м. житлового приміщення. Для визначення необхідної потужності котла необхідно знати площу, яку цей котел буде опалювати: із розрахунку 1 кВт на 10 кв.м.

Фото 1. Зовнішній вигляд пелетного котла
Фото 1. Зовнішній вигляд пелетного котла

 

Стандартний котел на пелетах, зазвичай, має потужність у 7 кВт, 10 кВт, 15 кВт, 20 кВт, 30 кВт та більше. При встановленні котла необхідно визначитися із його розташуванням. Дуже рекомендуємо встановлювати автоматичну шнек-подачу пелету і якомога більший бункер-накопичувач. Така система дозволяє запрограмувати котел один раз і забути про опалення взагалі (на час, який залежить від опалювальної площі і обсягу бункеру). 

Наприклад, зображений бункер (фото 2) має обсяг 450 кг. При опаленні приміщення у 120 кв.м. він споживає 1.3-1.5 кг пелету на годину у холодну зимову добу. Тобто, повністю заповнивши бункер накопичувач, за існуючої площі і обсягу споживання, можна забути про опалення на 300-346 годин, або на близько два тижні. Власне, це те, що дозволяє зробити тільки котел на пелетах – використання дров чи брикетів змушує постійно додавати паливо.

Фото 2. вигляд пелетного котла
Фото 2. вигляд пелетного котла

Котел на пелетах: розташування бункеру

Розташування бункеру-накопичувачу важливе з точки зору встановлення системи подачі палива. У Німеччині поширеною є система зберігання пелету, за якої бункера знаходяться у подвальному приміщенні. Такі бункера мають шланги, які приєднуються до подачі автомобілів-цистерн з пелетом. Пелет подається з авто-цистерни до бункеру подвального приміщення, а звідти автоматично подається у котел. В Італії поширена класична система подачі палива – твердопаливний котел на пелетах встановлено у вітальному приміщення, а бункер – у підвальному або у сусідньому. Пакети по 10-15 кг засипаються у бункер, а звідти пелет подається у котел. У обох випадках система твердопаливного котла потребує підвальне приміщення – місце, де паливо зберігається. Важливо, щоби таке місце було сухим, адже зазвичай пакет перфоровано невеликими отворами і у разі потрапляння вологи – паливо гірше розпалюється. Більше того, бункер повинен знаходитися у закритому ізольованому від вулиці приміщенні, оскільки простий навіс не вбереже пелет від вологості повітря.

У разі відсутності підвального приміщення або достатнього місця у ньому – бункер можна встановити поруч із самими котлом, таким чином, знайшовши економне і легке інженерне рішення щодо автоматичної шнек-подачі палива. Втрати у дизайні, однак, компенсуються надійністю і зручністю. Уявіть, що у холодний недільний дощовий день, у Вас раптом закінчився пелет у бункері і необхідно відкрити пару пакетів на сьогоднішній день. Якщо бункер стоїть у приміщенні будівлі – немає потреби виходити на вулицю. Окрім того, немає потреби пробивати стіни приміщення для встановлення шнек-подачі палива.

Безумовно, перед встановленням твердопаливного котла на пелетах слід продумати систему димоходу – а конкретно місце виходу труби, а також кількість контурів, які ви плануєте провести кріз котел. Наприклад, якщо Ви бажаєте підігівати воду лише у батареях – заводиться один контур, якщо, також, бажаєте підігрівати воду у душовій – заводиться два контура.

Котел на пелетах: початок роботи

Отже для початку роботи пелетного котла необхідно приєднати котел до електромережі для забезпечення живлення двигунів. Засипаємо пелет у бункер-накопичувач (Фото 3).

Фото 3. Засипаємо пелет у бункер-накопичувач
Фото 3. Засипаємо пелет у бункер-накопичувач

На комп’ютері управління котлом встановлюємо бажаний температурний режим (Фото 4).

Фото 4. встановлюємо бажаний температурний режим
Фото 4. встановлюємо бажаний температурний режим

Таким самий температурний режим виставляємо на датчику батарей (Фото 5).

Фото 5. Виставляємо температурний режим на датчику батарей
Фото 5. Виставляємо температурний режим на датчику батарей

Після простого налаштування панель оператора самостійно слідкує за подачею палива у горелку та швидкістю вентилятора.

Пелет з бункеру через автоматичну шнек-подачу  за допомогою невеликого мотору подається у паливний канал зі шнеком (Фото 6).

Фото 6. Подача пелет
Фото 6. Подача пелет

При обертанн шнеку паливо зсувається у зону спалювання до чавунної вставки. На кінці шнеку є два електроди, які внаслідок подачі напруги розкаляються до почервоніння до температури вищої за температуру займання деревини. Декілька пелетин займаються. У цей момент вентилятор подає необхідне для горіння повітря. Тобто відбувається «ефект багаття» – деревина тліє, але не горить, займання відбувається при додачі кисню. Пелет, що горить, проштовхується шнеком далі на горелку, де продовжується горіння. Дефлектор розсіює полум’я по всій топці. Продукти горіння піднімаються вгору через теплообмінник, в який вмонтовано турбулізатор і потрапляють у димар. Паливо, що згоріло, через решітку потрапляє у зольник.

У самому котлі є змійовик, по якому тече вода. Вогонь нагріває всю поверхню стінок всередині котла і, відповідно, нагріває змійовик, який знаходиться за стінками. Зовнішній насос качає воду по колу: входить холодна – виходить гаряча,  і так по колу. Датчик котла контролює температуру води. Якщо входить уже гаряча вода – автоматично вмикається команда припинити подачу пелету. Взагалі розрізняють такі режими роботи котла: розпалювання, робота (процес горіння), очікування, тушіння. Твердопаливний котел на пелетах має значну перевагу. Вона полягає у можливості автоматично стабільно підтримувати задану температуру без додаткових налаштувань.

Пелетний котел: основні вузли

Таким чином, котел на пелетах для забезпечення роботи потребує наступні вузли:

А) два двигуна для шнек-подачі;

Б) вентилятор для піддуву;

В) електронасос для перекачування води.

Одразу необхідно обговорити недолік, який має котел на пелетах – його зупинку у разі припинення подачі електроенергії. Звичайно, виробник подбав про безпеку на такі випадки. При раптовому вимкненні електроенергії створюється тиск у котлі (рівень води не впав). У разі наявності надлишкового тиску понад 2,5 атмосфери, автоматично піднімається зривний клапан і надає доступ до повітря для нормалізації тиску (наззовні виходить вода і пар – Фото 7). Якщо тиск меньший за 2,5 атмосфери, то клапан автоматично закривається. Проте, вимкнення електроненергії все ж призводить до зупинки роботи котла. 

Фото 7. Вихід труб та клапан тиску
Фото 7. Вихід труб та клапан тиску
Фото 8. Клапан тиску
Фото 8. Клапан тиску
Фото 9. Аварійний вихід води наззовні
Фото 9. Аварійний вихід води наззовні

При поновленні подачі електроенергії котел на пелетах вмикається автоматично. Так само автоматично вмикається режим очищення (всі залишки від процесу горіння зсуваються на колосникову решітку, а звідти потрапляє у зольник). Характерний звуковий сигнал від пульта управління інформує про закінчення пелету у бункері. У залежності від якості пелету, який використовується, періодично необхідно чистити зольник – рівень золи повинен знаходитися у межах до 0.5-0.7%, тобто 15 кг пакет після спалення повинен залишити не більше 100 г золи.

Нарешнті, під час роботи котел на пелетах дозволяє досягти коефіцієнту корисної дії на рівні 85-95%. У разі використання високоякісного пелету – копать від спалювання відсутня взагалі, а з димаря виходить приємний білий дим (Фото 10).

Фото 10. Вихід диму.
Фото 10. Вихід диму.

Використання твердопаливного котла на пелетах є, безсумнівно, найсучаснішим, економним і найбільш екологічним видом опалення помешкання. Недолік котла на пелетах полягає у високій вартості його встановлення, габаритності (необхідно продумати розташування бункеру палива, димаря) та його залежності від електроенергії. Недоліки, втім, перекриваються значними перевагами: зручність у користуванні (практично всі процеси відбуваються автоматично), стабільній безперебійній діяльності (без участі людини протягом тривалого часу вдень і вночі) та економічності (здатності контролювати витрати палива).

Фото 11. При роботі котла труби сильно не нагріваються
Фото 11. При роботі котла труби сильно не нагріваються
Фото 12. Використані пакети пелету Virgin Wood від Strobile
Фото 12. Використані пакети пелету Virgin Wood від Strobile