Котел на пеллетах для автономной системы отопления: устройство и принцип работы

Для многих собственников загородных домов одной из главных задач становиться сокращение расходов на их содержание. Особенно это касается тех строений, где в автономном режиме работают системы канализации, отопления и водоснабжения. В системе отопления, сократить расходы на обеспечение дома необходимым количеством тепла помогает установка твердотопливного котла на пеллетах.

Появились такие котлы сравнительно недавно, но уже успели занять свою нишу на рынке котельного оборудования. Потребителей привлекает относительно невысокая стоимость пеллетных котлов, доступность топливного материала и простота обслуживания, за счет автоматизации процесса отопления. В качестве топлива используются пеллеты, представляющие собой гранулы, состоявшие из древесных отходов: прессованных древесных обломков, щепок, стружек.

Конструкция и принцип работы

Пеллетный котел состоит из бункера для топлива, автоматики и горелки. Пеллеты по внешнему шнеку поставляются в предтопку, а из нее по внутреннему шнеку подаются на форсунку горелки. После попадания гранул на форсунку, происходит автоматический розжиг и поданные пеллеты сжигаются полностью.

По теплотворности сжигание 1 кг пеллет сравнимо с полулитром дизельного топлива и составляет 5 кВт/час. Если сравнивать с дровами, то за счет высокой плотности гранул их сгорание происходит намного эффективнее и продуктивнее, исключая возможность самовозгорания. Кроме этого, очистку золы можно производить намного реже, сократив этот процесс до одного раза в неделю. При использовании гранул в качестве топлива сокращается выброс углекислого газа в атмосферу, что ведет к уменьшению парникового эффекта.

Установка пеллетного котла требует соблюдения некоторых правил, благодаря которым удастся избежать возможных переделок в процессе его эксплуатации:

• целесообразнее производить установку котла в отдельном помещении, например, подвале или пристройке;
• напольное покрытие в котельной должно быть выполнено из керамической плитки или бетона;
• в помещение, которое будет использоваться в качестве котельной, должно быть достаточно свободного места для возможности проведения ремонта и обслуживания котла;
• помещение должно быть сухим, хорошо проветриваться, с постоянной температурой в переделах +10 0 С.

Важным показателем для любого вида котельного оборудования служит его КПД. Для того чтобы более ясно представлять себе коэффициент полезного действия пеллетного котла, проведем его сравнение с другим оборудованием, используемым для отопления дома. Так КПД древесины находится в пределах 35%, природного газа — 87,1%, электрической энергии составляет 97%, а сжигаемых гранул в пределах от 86% до 93% в зависимости от модели котла на пеллетах.

Автоматический режим управления

Хранение пеллетных гранул производится в отдельно стоящем бункере, который связан с камерой сгорания. Автоматика позволяет задать недельную программу подачи гранул в котел. Кроме этого, автоматика по установленной программе будет включать или выключать горелку, что позволяет экономить расход топлива и поддерживать заданный температурный режим в зависимости от времени суток. Управление можно производить либо с помощью дистанционного пульта, либо используя кнопки на дисплее.

Бункер объемом от 200 до 300 литров обеспечивает непрерывную работу котла в течение трех дней. Для бесперебойной работы среднего по мощности котла в переделах 25 кВт, суточная норма составляет 5 кг. Можно произвести установку внешнего бункера, что позволит намного увеличить объем загрузки пеллет, тем самым увеличив время работы котла без вашего вмешательства. За работу горелки отвечает система управления, гранулы в камеру сгорания подаются малыми партиями, что исключает возможность перегрева. Если требуется отключить котел, то после нажатия функциональной кнопки его работа автоматически прекратиться через 5−10 минут, которое требуется для полного сгорания загруженной партии пеллет.

Экологическая безопасность

Благодаря особой конструкции пеллетных котлов, экологии вашего помещения ничего не угрожает. В них контур, через который осуществляется подача воздуха для полного сгорания топлива, расположен отдельно от контура, с помощью которого осуществляется обогрев помещения. За счет такой конструкции не происходит «выгорания» кислорода и поэтому вы всегда будете чувствовать себя комфортно. Некоторые пользователи дополнительно осуществляют забор воздуха из котельного помещения, тем самым осушая и проветривая его. Кроме этого, к преимуществам котла на пеллетах относятся следующие факторы:

• энергосберегающий и производящий мало шума вентилятор, способен обеспечить равномерную эффективную циркуляцию теплого воздуха;
• низкий уровень потребления электроэнергии, в пределах 60 Ватт, для работы автоматики и вентилятора;
• маленький объем золы и сажи, по сравнению с твердотопливными котлами на дровах;
• корпус котла не нагревается, поэтому он абсолютно безопасен для животных и маленьких детей;
• осуществление автоматической загрузки топлива из бункера;
• интеллектуальная система управления, таймер и термостат осуществляют контроль и обеспечивают непрерывную работу котла в зависимости от установленной программы.

Недостатки пеллетных котлов

Говоря о преимуществах этого вида твердотопливных котлов, стоит сказать и об их недостатках.

• несмотря на то, что пеллеты изготавливаются из отходов деревообработки, единица выделяемого тепла будет стоить дороже, если сравнивать с котельным оборудованием, работающим на дровах;
• хранить пеллеты требуется в сухом помещении, так как под воздействием влажности они начинают разбухать и разваливаться из-за чего шнеки забиваются
• для работы в автономном режиме на удаленных загородных участках потребуется покупка генератора и дополнительного оборудования, что может сделать приобретение пеллетного котла дорогостоящим удовольствием;
• расход гранул в месяц может составлять порядка 1 тонны. Зная цену пеллет в вашем регионе, не трудно подсчитать, во что обойдется вам отопление загородного дома в зимний период. Как показывает практика, ваши расходы будут сопоставимы с использованием электрических котлов и превышать расходы, если использовать в качестве топлива природный газ.

Отзывы о котлах на пеллетах

Год назад установил котел марки КСТ-25 с установленной горелкой 14/40 кВТ. Решение перейти на пеллетный котел пришло после того, как были получены счета на оплату электричества за октябрь в сумме 15 000 рублей. Так как с покупкой пеллет из стружки или древесной щепы у нас в регионе проблемы, а оптовая доставка осуществляется только при заказе в 20 тонн, стал искать альтернативные варианты.

Нашел альтернативный вариант в виде лузги подсолнечника, что обошлось мне по полторы тысячи рублей за тонну. За зиму на поддержание оптимальной температуры в своем салоне красоты потратил 14 тысяч рублей, чем очень остался доволен.

Подсчитав экономическую выгоду, решил пеллетный котел поставить и у себя дома, но с увеличенным объемом зольника, чтобы сократить время на его обслуживание. Сейчас дома стоит газовый котел и его использование обошлось в 29 тысяч рублей при той же квадратуре, что и в салоне красоты. Если установлю котел на пеллетах, то уменьшу свои расходы на 15−16 тысяч рублей за зиму.

Уже почти год пользуюсь котлом на пеллетах марки Faci. Радует экономичный расход топлива, экологическая безопасность использование, бесшумная работа, отличный дизайн. Покупка экономически себя оправдала, поэтому сейчас и своим друзьям рекомендую установить пеллетный котел этой марки. Чистку произвожу два раза в неделю и на это не требуется много времени, все остальное делает автоматика.

Единственными плюсами пеллетного котла марки Biomaster могу назвать его экологичность и невысокую стоимость. Работает уже больше двух лет, но за это время пришлось несколько раз его ремонтировать. Поломки незначительные, но и на их устранение требуется тратить свободное время и нести дополнительные расходы. Отказываться совсем от использования пеллетного котла не собираюсь, так как это экономически выгодно, может просто поищу более надежную и усовершенствованную модель, которая не будет так часто ломаться.

Стоят ли своих денег пеллетные котлы с автоматической подачей топлива

На сегодняшний день обогрев жилых домов при помощи гранулированного топлива является хорошей альтернативой угольного, дровяного и газового отопления.

Многие люди, связывают такой способ отопления с рядом неудобств, т. к. использование насыпного материала предполагает необходимость частой дозаправки. Однако эту проблему легко решает автоматическая загрузка-подача топлива, которой оснащены многие современные модели пеллетных котлов.

Читайте в статье

Пеллеты и их эффективность в качестве твёрдого топлива

Пеллеты – спрессованные под высоким давлением цилиндрические гранулы, получаемые в результате переработки отходов деятельности сельского хозяйства (лузги семян зерновых культур, сена или соломы) и деревообработки (опилок, щепок, стружки или коры). Менее популярны торфяные и угольные пеллеты.

Так выглядят различные виды пеллетов.

Показатель теплотворности (удельная теплота сгорания) пеллет составляет 17,2–19,5 мДж/кг = 4,7–5,4 кВт/ч, что значительно выше, чем, например, у древесины, торфа в чистом виде и даже топливных брикетов. Сжигание 2 т гранул даёт такое же количество энергии, как 960 кубов газа, 1000 л солярки или 3,2 т дров.

В России разрешено производство пеллет сортов «Премиум» и «Стандарт», которые имеют незначительную степень зольности 0,4–1 % и 1,5–3 %, соответственно.

Справка. Вопреки распространённому мнению, пеллеты производятся без добавления синтетических веществ: и хотя существуют стандарты, допускающие химию в составе, большинство гранул не содержит связующих субстанций и улучшителей, а склеивание происходит за счёт лигнина, выделяемого при нагревании.

К недостаткам относятся, разве что, условия хранения – их нельзя оставлять просто под навесом, а нужно складировать в закрытом помещении или ёмкости.

Принцип работы автоматических пеллетных котлов

Автоматический пеллетный котёл – стальной или чугунный отопительный агрегат, который, с конструктивной точки зрения, является тем же самым твердотопливным котлом, но с возможностью полной автоматизации рабочего процесса, т. е. он может функционировать при минимальном вмешательстве человека.

Принцип работы котла на пеллетах заключается в последовательном взаимодействии 3 отдельных систем (бункера для хранения запасов, механизма, транспортирующего гранулы в камеру сгорания и самой горелки), объединённых в единое устройство приставкой АБУ – аппаратного блока управления.

Соответственно процесс эксплуатации оборудования включает 3 этапа:

1. Подача пеллет из бункера или из топливохранилища в камеру сгорания.
2. Розжиг, достижение необходимой температуры и поддержание горения.
3. Регулярное очищение, в т. ч. удаление золы и нагара с элементов устройства.

Из хранилища гранулы поставляются в бункер котла. Дозатор подает нужное количество гранул в камеру сгорания. Подожженные горелкой пеллеты нагревают водяной контур.

В целом, автоматические пеллетные котлы, предназначенные для бытовых нужд, очень легки в обслуживании. Главное – изначально правильно настроить соответствующий режим работы, чтобы впоследствии можно было включать и выключать отопление одной кнопкой и просто следить за количеством гранул.

Система подачи гранул

Организация системы автоматической подачи пеллет напрямую зависит от многих факторов (конструктивных особенностей модели теплогенератора, наличия свободного места в помещении, финансовых возможностей, а также других личных предпочтений) и может осуществляться несколькими способами:

• насыпной (самопроизвольный) – пеллеты попадают в горелку под тяжестью собственного веса, что может быть реализовано только из встроенного бункера;
• пневматический (вакуумный) – подача происходит с помощью мощного насоса, который может всасывать пеллеты даже из другого помещения (до 30 метров);
• шнековый (червячный) – забор гранул реализуется посредством зубчато-винтового механизма, предполагающего порционную подачу новых партий;
• транспортёрный (конвейерный) – поставка топлива производится по стандартной (> 45°) или крутонаклонной ( Пример организации подачи гранул вакуумным способом из уличного бункера.

Кроме того, для большего удобства установки вышеперечисленные варианты могут подвергаться разным модификациям, а также комбинироваться друг с другом.

Одной загрузки пеллет может хватать на довольно длительный период – от 2–4 дней до 1–3 месяцев, вплоть до всего отопительного сезона (зависит от объёма встроенного или отдельного бункера). В это время контроллер АБУ сам оценивает ситуацию и обеспечивает беспрерывность работы теплогенератора.

Розжиг и поддержание горения

После нажатия на кнопку запуска активизируется система электророзжига:

1. Свеча накаливания (или ТЭН) поджигает топливо, включается датчик пламени.
2. Вентилятор нагнетает воздух и создаёт устойчивый факел горения.
3. Фотодатчик фиксирует наличие пламени, свеча накаливания отключается.
4. Котёл переходит в режим нагрева, в горелку регулярно подаются пеллеты.
5. По достижению температуры 60–70 °C, включается поддерживающий режим.
6. Уменьшается объём поступающего воздуха и скорость подачи пеллет.
7. При падении температуры (резком похолодании) нагрев начинается снова.
8. Периодически горелка будет включаться/выключаться в заданном режиме.

Полностью автоматизированный пеллетный котёл также оснащается ограничителем температуры и датчиком перегрева теплоносителя. При прекращении подачи новой партии топлива в горелку, система переходит в режим догорания – вентилятор в течение 5–10 минут на полных оборотах выжигает остатки.

Остановка работы может производиться ручным нажатием кнопки «Cтоп» или (в случае какой-либо ошибки) программной командой устройства. Современные GSM-модули ещё больше упрощают жизнь: они синхронизируются с мобильными гаджетами и сразу уведомляют об аварийном выключении, окончании пеллет и т. д.

Удаление золы и нагара

Периодичность облуживания отопительного оборудования, т. е. удаление нагара и золы, оставшейся от сжигания пеллет, зависит от степени его оснащения:

• модель без автоматической очистки – 1 раз в 3–10 дней;
• модель с функцией самоочистки – 1 раз в 4–6 недель

То есть, встроенная система самоочистки не устраняют необходимость в ручной уборке полностью, а только позволяет значительно снизить её частоту.

Автоматическое золоудаление идёт через транспортировку выгоревших остатков в объёмный наружный контейнер с помощью шнекового конвейера. При перемешивании зола уплотняется, что экономит место в зольнике. Привод этого механизма может работать как от контроллера самого котла, так и автономно.

Автоматическое снятие нагара с горелки осуществляется за счёт ножей – подвижных частей колосниковой решётки. Фактически они просто срезают обуглившиеся смоляные частицы и направляют их в зольный ящик. При его заполнении, потребителю подаётся сигнал о необходимости провести очистку.

Отзывы о бытовых автоматических пеллетных котлах: преимущества и недостатки

Отзывы владельцев автоматических пеллетных котлов говорят о том, что такая техника имеет как сильные, так и слабые стороны, вернее сказать – нюансы:

Преимущества	Недостатки
автономность – техника с GSM-модулем может оставаться без присмотра неделями	стоимость – цена даже самых скромных вариантов составляет 100–120 тыс. руб.
универсальность – большинство моделей также работают на щепе, лузге и опилках	энергозависимость – без доступа к сети для работы нужен резервный генератор
удобство – самоочистка и автоподача сводят к минимуму ручное обслуживание	сервис – у многих иностранных фирм просто нет представительства в России
безопасность – корпус не нагревается, что особенно важно детям и животным	расход гранул – часто реальные цифры отличаются от теоретических подсчётов
чистота – в помещении не остаётся следов эксплуатации, т. е. копоти, пыли и дыма	цена на топливо – затраты на пеллеты превышают затраты на дрова или уголь

Справка. Неожиданное увеличение расхода пеллет зачастую связано с ненадлежащим качеством самого продукта: если в них есть посторонние примеси или их влажность составляет более 10–12 %, то для поддержания заданного режима возникает необходимость компенсировать потери теплоёмкости количеством.

На что обратить внимание при выборе котельного агрегата

Коэффициент полезного действия (КПД) – самый важный пункт, на который стоит обратить внимание, т. к. именно он показывает экономичность отопительного прибора. Обычно производителями указывается КПД 85–98 %, однако в реальности он зависит от корректности настройки, качества гранул и особенностей конструкции.

Основные характеристики автоматических пеллетных котлов:

Тип горелки
ретортная (мясорубочная) – «всеядная» вертикальная горелка, но использование менее теплоёмкого топлива снижает КПД	стокерная (факельная) – горизонтально направленная горелка, эффективная, но требовательная к качеству топлива
Материал теплообменника
сталь – прочный, но (при толщине до 6–8 мм) подверженный прогоранию материал	чугун – долговечный, но хрупкий при неправильной эксплуатации материал
Система управления
встроенный контроллер – управляющий блок, расположенный на котле, управляет процессами загрузки гранул и нагрева	полная автоматизация – опции подачи, розжига, нагрева, самоочистки, термо- и фотодатчик, таймер и система защиты
Максимальная мощность
необходимая для отопления дома мощность котла рассчитывается индивидуально , но в любом случае покупать прибор рекомендуется с небольшим запасом – 10–20 %
Контур отопления
одноконтурные – предназначены только для обогрева самого пространства дома	двухконтурные – позволяет нагревать воду для санитарных и бытовых нужд

Справка. Если есть нескольких отапливаемых систем, например радиаторы, водоснабжение и тёплые полы, или необходимо сделать климатические зоны, то лучше приобрести двухконтурное оборудование с дополнительной автоматикой, позволяющей контролировать несколько температурных режимов в одно время.

Также стоит обратить внимание на оснащение котла устройством для завихрения топливных газов: благодаря ему часть тепла не уходит в дымоход, а максимально передается системе отопления, что повышает КПД, а также оно препятствует золообразованию, т.к. пеллеты практически полностью прогорают.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Выбирая котёл на пеллетах с автоматической подачей нужно ориентироваться не только на технические характеристики, но и на производителя, т. к. далеко не каждый сможет обеспечить своевременную поставку деталей на замену, а также предоставить специалиста для монтажа, настройки и гарантийного обслуживания.

Поэтому, чтобы в неподходящий момент не остаться без отопления, лучше выбрать проверенную модель от фирмы с большим опытом работы в данной сфере.

ZOTA Pellet-15S

Из носоустойчивый пеллетный котёл российского производства, поддерживающий разные виды топлива (гранулы, дрова, брикеты). Он сконструирован с учётом эксплуатации в суровых зимних условиях, которые не выдерживают импортные твердотопливные котлы.

Тех. параметры: мощность – 15 кВт, объём бункера – 296 л, КПД – 90 %.

Средняя стоимость: 150 000–170 000 рублей в стандартной комплектации.

Фирма-производитель: ТПК КрасноярскЭнергоКомплект, Россия.

FACI 15

К омпактный котёл с двухшнековой системой подачи обеспечивает высокую эффективность сгорания практически любого измельчённого биотоплива. Он оснащён ретортной чугунной горелкой типа «антишлак», которая позволяет снизить зольность даже некачественных пеллет.

Тех. параметры: мощность – 15 кВт, объём бункера – 352 л, КПД – 92 %.

Средняя стоимость: 130 000–150 000 рублей в стандартной комплектации.

Фирма-производитель: ООО ФАЧИ-РУС (FACI Caldaie), Россия-Италия.

Теплодар Куппер ОК-9 с горелкой APG 25

У ниверсальный котёл, укомплектованный пеллетной горелкой APG 25, походит и для обычного твёрдого топлива, в т. ч. дров и угля. Простая комбинированная конструкция легко поддаётся модификациям, при желании можно переключиться на газовую горелку.

Тех. параметры: мощность – 9 кВт, объём бункера – 200 л, КПД – 68–95 %.

Средняя стоимость: 80 000–110 000 рублей вместе с факельной горелкой.

Фирма-производитель: ООО Теплодар, Россия.

Biopellet P-15

К отёл с оригинальной, но продуманной конструкцией, который легко собирается и обслуживается даже неподготовленным специалистом. Он неприхотлив к качеству пеллет, можно топить как белыми, так и серыми сортами без риска остановки горелки из-за загрязнения.

Тех. параметры: мощность – 15 кВт, объём бункера – 200 л, КПД – 92 %.

Средняя стоимость: 160 000–180 000 рублей в стандартной комплектации.

Фирма-производитель: ООО Дозатех (Dozatech), Россия.

СТАРТ-50-GR

М ощный котёл отечественной сборки с бункером внушительных размеров и импортными комплектующими (автоматика и горелка). Известен высокой надежностью и долговечностью, благодаря чугунным деталям (горелка, дверь котла, колосники) и прочному теплообменнику из стали толщиной 6 мм.

Тех. параметры: мощность – 50 кВт, объём бункера – 400 л, КПД – 95 %.

Средняя стоимость: 230 000–250 000 рублей в стандартной комплектации.

Фирма-производитель: ООО Отопительные котлы «СТАРТ», Россия.

Расчёт минимально необходимой мощности

Самый простой способ расчёта искомой мощности котла (N) – по формуле:

N=S×W _уд/10

• , где S – отапливаемая площадь дома с учётом всех жилых и бытовых помещений;
• W _уд – мощность, необходимая для обогрева 10 м 2 (в соответствии с климатом).

В средней полосе России среднеутеплённое помещение с потолками высотой 2,5–2,7 м и площадью 10 м 2 , можно полноценно отопить при мощности 1,1 кВт.

Таким образом, минимально необходимая мощность пеллетного котла для обогрева дома 10×15 м будет рассчитываться по формуле 150 м 2 ×1,1 кВт/10=16,5 кВт.

Нормы и требования к установке

Установка котлов длительного горения с автоматической загрузкой пеллет проводится с учётом существующих правил противопожарной безопасности (ППБ):

• размещение в отдельном помещении – котельной (подвале или пристройке);
• покрытие пола в комнате с котлом исключительно из негорючего материала;
• помещение без повышенной влажности, оснащённое системой вентиляции;
• минимальное расстояние от котла до места хранения пеллет – не менее 1 м;
• несгораемая перегородка между внешним топливохранилищем и котлом;
• организация дымохода в соответствии со строительными нормами СП и СНиП.

Несмотря на то, что перед установкой пеллетного котла не нужно обращаться ни в какие контролирующие органы (для согласования и экспертизы), как показывает практика самостоятельно выполнить монтаж и подключение погодозависимой техники довольно сложно, поэтому эти дела лучше доверить профессионалам.

Сколько топлива понадобится на отопительный сезон?

Расход пеллет (М _х) за ограниченный период времени считается по формуле:

М _х=X/теплоёмкость топлива

, где Х – теплопотери в течение отопительного сезона, определяемые по формуле:

X = S×D×24×0,9×70

• , где S – отапливаемая площадь дома с учётом всех жилых и бытовых помещений;
• D – продолжительность отопительного сезона;
• 24 – количество часов работы котла в сутки;
• 0,7 – коэффициент работы котла;
• 70 – средняя теплопотеря в час (для типового жилого дома).

Для расчёта можно взять дом 150 м 2 из предыдущего примера. Если отапливать его около 6 месяцев (175 дней) в году, то теплопотери составят X = 150×175×24×0,7×70= 30870 кВт за весь сезон или 177 кВт за день. Соответственно расход пеллет за этот же срок будет равен М₁=30870/5=6174 кг (сезон) и М₂=177/5=36 кг (день).

Затраты на отопление в месяц вычисляются путём умножения среднесуточного расхода пеллет на число дней и цену пеллет за 1 кг, т. е. 36×30×8,5=9180 рублей.

Стоимость пеллетных котлов с автоматической подачей топлива:

Название модели	Мощность, кВт	Средняя цена, руб.
ZOTA Pellet-15 S	15	153 000
FACI 15	15	146 000
Куппер ОК-9 + APG 25	9	101 000
Biopellet P-15	15	171 000
СТАРТ-50-GR	50	242 000
ACV ECO Comfort 25	25	217 000
Kiturami KRP-20 А	30	236 000

Где купить котёл на пеллетах с автоматической подачей?

В Москве

• Гермес, ул. Булатниковская 20, оф. 17 с 9:00 до 18:00, тел. +7(495)384–19–66;
• Печи-Камины, ул. Юбилейная 4-А с 9:00 до 18:00, тел. +7(495)215–56–94.

В Санкт-Петербурге

• ТехноДом, пр. Стачек 57 с 10:00 до 19:00, тел. +7(812)671–00–88;
• ТеплоТорг, ул. Якорная 10 с 9:30 до 18:00, тел. +7(812)612–40–02.

И в заключение: автоматический пеллетный котёл, несмотря на то, что он, конечно, проще в обслуживании, чем многие другие варианты (например, угольный, дровяной, пиролизный), всё же требует к себе внимания – как в отношении чистки, так и в плане покупаемого топлива. Эти факторы стоит учитывать ещё до покупки.