Что такое котел на пеллетах

Для автономного отопления загородного жилья наиболее выгодны газовые котлы, но магистральная газификация дома стоит дорого. Не многим дешевле использование электронагревательных устройств. Поэтому наиболее распространены работающие на угле или дровах — твердотопливные теплогенераторы. Разновидностью такого оборудования стал недавно появившийся на рынке пеллетный котел.

Что такое пеллеты

Pellet в переводе с английского языка означает «гранула». Это твердое топливо получается из отходов деревообрабатывающего производства и сельскохозяйственной промышленности.

Производство материала

Горючие отходы измельчаются и спекаются под воздействием большого давления и высокой температуры. Связующий компонент — лигнин. Он безвреден и имеет органическую основу.

Наиболее распространены следующие виды органического сырья:

• опилки натуральной древесины, кора, горбыль;
• шелуха семечек, жмых, солома;
• рапс, кукуруза;
• древесный уголь;
• твердые коммунальные отходы.

Средняя стоимость пеллет

В розничной продаже 15-килограммовый пакет пеллет можно купить по цене, близкой к 300 руб. Оптовые цены колеблются в диапазоне от 5 до 10 тыс. руб. Чем выше качество, тем дороже товар.

Как определить качественное топливо

Качество пеллет можно оценить по следующим признакам:

1. Внешний вид. Поверхность качественных изделий имеет лоснящийся, глянцевый вид. Это результат спекания лигнина под давлением при температуре +200…+300 °С.
2. Твердость. Если гранулы крошатся в руках, они произведены с нарушением технологического режима, в их составе присутствует низкосортное сырье. Такие пеллеты для отопления имеют низкую теплотворную способность и повышенную зольность.
3. Запах. Если он затхлый и влажный, значит, перед прессованием сырье не было просушено. Устойчивого и бездымного горения добиться не удастся. Химический запах указывает на недобросовестность производителя, применившего для гранулирования синтетические клеящие компоненты. Пеллеты должны пахнуть древесиной.
4. Цвет. Товар, изготовленный из опилок лиственных пород без примесей коры и древесной пыли, бывает светлого цвета. Но темные гранулы не обязательно низкосортные. Материал может потемнеть при запекании в условиях высокой температуры.
5. Отсутствие посторонних примесей в составе. В гранулах не должно быть песка и грязи, которые попадают в сырье при загрузке с земли. Примеси ухудшают горение топлива и оказывают абразивное воздействие на механизмы шнекового привода.

Проверить качество товара можно, поместив образец в стакан с водой. Лигнин растворяется в воде. Если пеллета не рассыпалась и сохранила форму, значит, использован клей.

При выборе качественного горючего следует отдавать предпочтение крупным поставщикам. На мелких предприятиях в дело иногда идут не только натуральная древесина, но и отходы обработки фанеры, древесно-слоистых плит, мусор. Такие материалы содержат вредные для здоровья химикаты. Крупные производители ответственно относятся к контролю качества сырья.

Использование пеллет, имеющих размер больше разрешенного инструкцией по эксплуатации тепловой установки, окажет повышенную нагрузку на автоматический механизм подачи и приведет к его поломке.

Высокая зольность гранул вызывает интенсивное засорение камеры сгорания и дымохода.

Хранение

Необходимо выполнять следующие требования к хранению пеллет:

• исключать контакт гранул с влагой;
• не размещать топливо вблизи источников открытого пламени.

Сухое, проветриваемое помещение пригодно в качестве хранилища. На открытой площадке мешки с топливом надо уложить на поддоны и накрыть плотным непромокаемым материалом. Эти меры предотвратят подтопление товара дождем и талым снегом и порчу его грызунами и птицами.

О пеллетных котлах

Устройства этого типа относятся к категории твердотопливных генераторов. Использование гранулированного горючего позволяет частично или полностью автоматизировать отопление дома или иного объекта. Строго дозированная подача топлива и применение горелок с принудительным поддувом обеспечивают непрерывность процесса и полное сгорание пеллет. Этим достигается высокий — до 95% — КПД отопительного агрегата.

Принцип работы

Из загрузочного бункера пеллеты периодически подаются шнековым приводом к горелке, расположенной в топке. Интенсивность подачи регулируется контроллером в зависимости от заданного температурного режима. Топочные газы, проходя сквозь теплообменник, нагревают воздух помещения или теплоноситель, распространяющий тепловую энергию по всему пространству дома посредством отопительных контуров.

Внутреннее устройство

Агрегат состоит из 3 основных узлов:

1. Топки. Снабжена горелкой, греющей воздух, контрольной и очистной дверцами.
2. Конвектора (теплообменника). В этой зоне теплоноситель нагревается в зоне горения.
3. Зольника. В нем собирается зола для последующего удаления через очистную дверцу.

Для автоматической подачи топлива предназначены дополнительные устройства:

1. Контроллер. Управляет заданным режимом работы устройства.
2. Бункер. Служит для загрузки гранулированной массы.
3. Шнек. Подает пеллеты в зону топки.
4. Горелка. Поджигает топливо и нагревает теплообменник.
5. Вентилятор. Нагнетает воздух для поддержания горения.

Разновидности отопительного оборудования

Отопительные котлы различаются по виду горючего материала, степени автоматизации, по назначению и по типу горелки:

1. По виду топлива:
   • работающие только на пеллетах;
   • условно универсальные, допускающие применение дров в экстренных ситуациях;
   • универсальные — для разных видов твердого топлива.
2. По степени автоматизации:
   • автоматические;
   • полуавтоматические;
   • с ручной загрузкой.
3. По назначению:
   • для нагрева теплоносителя;
   • для конвекционного нагрева окружающего воздуха;
   • гибридные.
4. По типу горелки.
   • факельные малой мощности с локальным нагревом;
   • объемного горения с большой мощностью и объемной зоной воспламенения;
   • каминные — недорогие и бесшумные.

Преимущества и недостатки

Пеллетные отопительные агрегаты, наряду с достоинствами, не лишены недостатков.

Достоинства:

• возможность автоматизации работы и регулировки режимов отопления;
• малое потребление электроэнергии приводами подачи пеллет, вентиляторами и системой автоматического управления;
• небольшое золообразование;
• низкая пожароопасность.

Недостатки:

• высокая цена оборудования и гранул;
• зависимость от качества топлива;
• жесткие требования к хранению горючего запаса;
• необходимость бесперебойного электропитания;

Как рассчитать расход

Расход пеллет можно рассчитать по формуле:

M = N/k*q, где:

• M — масса пеллет, необходимая для отопления в течение 1 часа, кг/ч;
• N — мощность котла, кВт;
• k — КПД котла;
• q — теплоемкость пеллет, кВт*ч/кг.

Для примера приведен расчет расхода топлива для котла Metal-Fach SMART PELLET( N = 15 кВт в режиме средней нагрузки, КПД = 0,9 ) и пеллет ENplus A1 (q = 5 кВт*ч) :

M = 15/0,9*5 = 3,3 кг/ч.

Получается, что для работы установки при средней нагрузке в течение часа потребуется 3,3 кг топлива.

Если планируется отапливать дом 12 часов днем, а ночью поддерживать температуру воздуха в помещениях электрообогревателями с ноября по март включительно, т.е. в течение 150 суток, расход пеллет на весь отопительный сезон будет таким:

3,3 кг/ч*12 ч*150 суток = 5940 кг.

Расчет может дать представление о необходимом количестве топлива для отопления дома, однако невозможно учесть теплопотери постройки, погодные условия, качество пеллет и т.д.

Как выбрать пеллетный котел

Обогревательный агрегат выбирают исходя из мощности, необходимой для отопления всего объема жилища.

Существует эмпирическое правило: на каждые 10 кв. м площади помещения при высоте потолка до 3 м требуется 1 кВт мощности тепловой установки. Например, для прогрева жилья общей площадью 100 кв. м понадобится теплогенератор производительностью в 10 кВт.

Выбор котла зависит от того, каким методом планируется отапливать помещение: конвективным нагревом воздуха, теплоносителем через радиаторы или по комбинированной схеме.

Предпочтительно покупать модели с топочным пространством, выполненным из нержавеющей стали. При сгорании древесины образуются пары агрессивных кислот, которые способствуют интенсивной коррозии.

Для экономной топки следует выбирать агрегаты, оснащенные факельной горелкой, которые характеризуются устойчивым горением топлива в режиме минимальной мощности.

Если нет необходимости в автоматической работе системы отопления, можно сэкономить, купив котел с ручной загрузкой пеллет.

Коротко об установке пеллетного котла

Прежде чем устанавливать отопительный агрегат, надо позаботиться об устройстве котельного помещения.

Подготовка

Пол следует залить бетонным раствором и выровнять по горизонтали. Стяжку желательно выложить плиткой. Для удобства ремонта и обслуживания надо оставить расстояние между стенами и агрегатом не менее 1 м. Для загрузки топлива в агрегат нужен отдельный вход, иначе грязь и пыль попадут в жилые комнаты. В процессе горения поглощается большое количество воздуха и выделяется угарный газ. Поэтому требуется устройство вентиляции помещения для обеспечения воздухообмена.

Основные этапы

Установка отопительного оборудования включает в себя следующие этапы:

• монтаж дымохода;
• сборку составных частей теплового агрегата:
• устройство обвязки;
• настройку и наладку оборудования;
• заполнение системы теплоносителем;
• опрессовку;
• пробную топку.

Дымоход следует изготавливать из негорючих материалов. Его высота над кровлей — не меньше полуметра. Снаружи труба дымохода утепляется. Для слива конденсата устанавливается дренажный клапан. От попадания осадков трубу защищает конус. Оборудование устанавливается на ровную поверхность для обеспечения его устойчивости при работе и предотвращения перекосов.

Обвязка предназначена для распределения теплоносителя по контурам отопления и состоит из гребенок, регулирующих и предохранительных устройств, расширительных баков, трубопроводов и фитингов.

После заполнения системы теплоносителем осуществляется опрессовка системы для контроля герметичности. Завершающий этап перед началом эксплуатации — пробная топка котла.

Распространенные ошибки

При монтаже отопительного оборудования следует избегать распространенных ошибок, среди которых:

1. Низкая тяга дымохода. Отсутствие тяги — наиболее опасный дефект: пиролизные газы от сгорания пеллет при соединении с кислородом могут привести не только к неконтролируемому горению, но и ко взрыву.
2. Негерметичность топки — угарный газ должен удаляться через дымоход, а не заполнять помещение.
3. Горелка не соответствует типу топлива — неполное сгорание гранул.
4. Недостаточный приток воздуха — слабое и неустойчивое горение пеллет.
5. Затрудненный доступ к агрегату — неудобство обслуживания устройства.
6. Отсутствие теплоизоляции пола — образование конденсата.
7. Перебои в электропитании — прекращение подачи горючего, сбои в автоматике управления.

Советы профессионалов

Котел на пеллетах — современное и сложное оборудование, требовательное к качеству эксплуатации.

Специалисты дают владельцам подобных агрегатов такие рекомендации:

• внимательно изучите инструкцию производителя и соблюдайте ее требования;
• регулярно очищайте устройство от накопившейся золы, сажи и копоти;
• проверяйте правильность работы установки перед каждым использованием;
• следите за герметичностью топки и дымоходов и исправностью системы вентиляции.

Лучшие котлы на пеллетах

Рынок пеллетного отопительного оборудования предоставляет потребителю множество моделей различной конструкции. Наиболее распространены одно- и двухконтурные котлы. Теплообменник второго контура может дополнительно использоваться для горячего водоснабжения.

С одним контуром

Лучшие одноконтурные агрегаты:

• ZOTA Pellet 20S 20;
• «Теплодар Куппер ПРО-28»;
• FACI 130;
• Nibe Pellux Compact;
• Kostrzewa Farmer Bio;
• Progrei A-16;
• Ferroli SFL 6;
• «Лемакс Форвард-16»;
• Ecosystem BW Light 18.

С двумя контурами

Двойной теплообменник способствует повышению КПД устройства. Кроме отопления, двухконтурные котлы позволяют реализовать схему горячего водоснабжения жилья.

Марки такого типа:

• Kiturami KRP 20А;
• «Каракан 20ТПЭВ 3»;
• Jaspi VPK-30;
• Dragon ТА-ГВ-20;
• Wirbel ECO-CKB 20.

Пеллетные котлы — хороший вариант при решении задачи автономного отопления дома.