> Статьи > Автоматические котлы на пеллетах: принцип работы, конструкция
Автоматические котлы на пеллетах: принцип работы, конструкция
Собственники индивидуальных строений часто сталкиваются с трудностями, возникающими в процессе сооружения качественной системы отопления. Вопрос обостряется в том случае, если на участке отсутствует газ. Проблему могут решить автоматические котлы на пеллетах. Дешёвое топливо и простота обслуживания являются дополнительными факторами, оказывающими влияние на выбор подобных обогревательных устройств.
Использование пиролиза при отоплении
В процессе пиролиза происходит распад органических соединений. На них воздействуют высокие температуры. Если к химической реакции добавить кислород, она превратится в обычное горение. При ограниченном поступлении кислородного объёма будет происходить разложение углеводородной составляющей. В результате появляются горючие вещества, имеющие низкомолекулярную структуру и шлак.
Не так давно одним из основных видов топлива был уголь. Для его получения древесину обжигали в бескислородных условиях. При первичном сгорании терялось много тепловой энергии.
Твердотопливные пеллетные котлы длительного горения лишены подобного недостатка. Они практически полностью реализуют энергию, образующуюся в результате пиролиза. Поэтому они получили название газогенераторов.
Принцип действия
В состав пеллетных обогревательных устройств входят следующие механизмы:
котёл;
горелка;
транспортёр, с помощью которого осуществляется подача гранул;
топливный бункер.
На начальном этапе пеллеты поступают в топливный бункер. Они подаются в котёл с помощью шнекового транспортёра. В топочной камере производится сжигание пеллет. В результате этого температура теплового носителя повышается.
В камере сгорания сначала прогорают верхние слои. Процесс происходит гораздо медленнее, чем в классических котлах. В них древесина загорается снизу и постепенно огонь движется вверх.
В состав пеллетной конструкции входит специальная горелка. Через её форсунку нагретый воздушный поток доставляется в зону горения. В результате подобного устройства становится возможным контроль за сгоранием топливного материала. Огонь постепенно перемещается сверху вниз.
Нагретые воздушные массы способствуют полному сжиганию топлива. Количество образующейся золы и сажи минимально. При этом значительно увеличивается значение КПД. Оно может достигать 96%.
Котел на пеллетах с автоматической подачей топлива увеличивает продолжительность непрерывной работы обогревательного агрегата. Без повторной закладки дом отапливается больше 24 часов. Это особенно удобно для бытовых систем отопления. Управление работой котельного устройства осуществляется полностью в автоматическом режиме.
Конструктивные особенности
Устройство обогревательного оборудования похоже на конструкцию обычных твердотопливных котлов. Но существую и определённые отличия:
котёл обладает топкой с небольшими размерами. Нагревание теплообменника происходит за счёт увеличения температуры воздуха, который движется по конвекционным каналам. Тепловая энергия используется более эффективно;
в топочной камере подача воздушных масс контролируется с помощью автоматической системы управления;
скорость поступления отопительного материала в топливный бункер также регулируется в автоматическом режиме;
осуществляется контроль за температурой теплового носителя;
подача пеллет осуществляется шнековым транспортёром;
двухконтурный обогреватель изготавливается из высокопрочных стальных сплавов;
для розжига отопительной системы применяется электрический ТЭН. Воздушные массы в топочную камеру подаются вентилятором. После запуска рабочего режима электрическую цепь отключают.
Автоматическое управление
Работа современных обогревательных устройств полностью контролируется системой автоматики. В соответствии с определённой программой она осуществляет контроль за подачей гранул в камеру сгорания. Она же поддерживает необходимый режим температуры и следит за включением и выключением горелки.
Панель, с помощью которой контролируется работа отопительного оборудования, может располагаться на корпусе котла или быть встроенной в пульт управления.
В состав котельной конструкции на 25 кВт входит бункер, объём которого может доходить до 350 л. Отопительное устройство может работать непрерывно в течение трёх суток. Можно увеличить продолжительность работы, установив дополнительный внешний бункер.
Средства автоматизации
Пеллетный обогреватель обладает высокой степенью автоматизации. Это позволяет полностью регулировать работу отопительной системы:
управлять подачей топлива и его дозировкой;
разжигать и гасить горелку автоматически;
регулировать процесс горения;
убирать дым, изменяя интенсивность поступающего и удаляемого воздушных потоков;
контролировать уровень теплового носителя;
контролировать водяное давление;
следить за состоянием защитных клапанов, работающих на сброс;
осуществлять контроль за расходом топлива;
контролировать температуру;
следить за наличием тяги.
Работа горелки
Особое внимание следует обратить на работу устройства, осуществляющего розжиг. Оно вмонтировано в конструкцию горелки. В его состав входят: фотодатчик и элемент накаливания. Он подключён через защитный автомат. Их связывает электронный управляющий блок.
После того, как в отопительную камеру будет доставлено необходимое количество топлива, шнек стопорится. Далее происходит включение нагревательного элемента.
Раскалившийся электрод поджигает древесные гранулы. Это действие фиксирует фотодатчик. Система вентиляции увеличивает воздушный поток. После стабилизации процесса горения система накаливания отключается.
Достоинства пеллетной конструкции
Автоматический котёл обладает рядом достоинств:
высоким КПД, достигающий 93%;
экологической безопасностью. Вредные вещества выделяются в минимальном количестве;
высокой автоматизацией;
безопасностью при эксплуатации;
продолжительным временем горения на одной закладке;
к системе можно подсоединить выносные регуляторы температуры внутри и снаружи помещения;
для управления отопительным устройством можно использовать мобильные приложения для смартфона;
при отоплении используются дрова и пеллеты. При использовании древесины убирается горелка и на монтажную пластину крепится вентилятор. В топочный отсек загружаются дрова. Систему автоматического контроля не нужно дополнительно настраивать. Она адаптирована к работе на обычных дровах.
Недостатки
К недостаткам данных отопительных систем можно отнести следующие характеристики:
для работы нагревательного устройства требуется электрическая энергия;
оборудование обладает достаточно высокой ценой.
С помощью отопительных устройств длительного горения на пеллетах можно оборудовать качественную и удобную систему отопления в частном доме. Они имеют ряд преимущества по сравнению с обычными классическими котлами. Главным препятствием при выборе является их высокая стоимость.
