Обвязка пеллетного котла: схемы, правила подключения котла на пеллетах

Особенности комплектации агрегата

Котел с водяным контуром, работающий на твердом топливе, по своим конструкционным особенностям немногим отличаются от стандартных твердотопливных установок. Основное отличие заключается в наличии водяного контура, который входит в комплектацию отопительного оборудования.

Котел состоит из следующих элементов: водяного контура, топки, зольной камеры и колосника.

Различают одноконтурные и двухконтурные варианты изделия. Первые, предназначены только для обеспечения работы отопительной системы дома. Вторые же, кроме обогрева предоставляют к использованию горячее водоснабжение.

В зависимости от технических характеристик устройства, топливо может подаваться в котел автоматически или же вручную при помощи человека. При автоматической погрузке, предполагается наличие резервуара, в котором можно разместить сырье для автономного обогрева дома в течение недели.

Модели с наличием резервуара более дорогостоящие, поэтому большей популярностью пользуются котлы с ручной укладкой.

Кроме того, для автоматической подачи подходит только измельченный уголь с диаметром до 2,5 см.

Что такое пеллентный котёл для отопления частного загородного дома

Пеллетный котел — это вид твердотопливного котла, работающий за счет использования специальных горючих гранул — пеллет. Пеллетное топливо имеет ряд преимуществ:

Низкая стоимость.
Удобное хранение. Горючие гранулы не занимают много места. Их длина — 7 см., а диаметр — 5—10 мм.
Нескольких мешков топлива хватит на всю зиму.

Фото 1. Пеллетный котёл, установленный в помещении. Рядом хранится запас пеллет для сжигания в устройстве.

Устройство агрегата и принцип работы

Пеллетный котел состоит из 3 элементов:

из емкости, оборудованной горелкой для сжигания топлива;
из конвективной системы, в которой расположен теплообменник;
из бункера, содержащего бак для отходов горения.

Для работы прибора требуется приставка, обеспечивающая своевременную подачу топлива. Пеллетный котел оснащен блоком управления, с помощью которого задают параметры работы устройства.

Теплообменник изготавливается из стали или чугуна. Зарубежные производители предпочитают использовать чугун. На нем не появляется ржавчина, но этот материал плохо реагирует на изменения температуры и много весит. В России модели комплектуются стальными теплообменниками. Они быстро реагируют на перепады температуры, мало весят, но предрасположены к появлению коррозии. Поэтому большинство производителей покрывают котлы антикоррозийным составом.

В топку котла подаются пеллеты, там они полностью сгорают. За счет этого нагревается теплоноситель, который распространяет тепло по всему помещению.

От размеров бункера зависит время подачи пеллет. Периодически требуется чистить каналы от накопившихся выбросов.

Преимущества

Работа устройства безопасна для окружающей среды. Материалы для горения не содержат примесей.
Агрегат экономичен. Пеллеты в котле полностью сгорают и расходуются в минимальном количестве.
Модельный ряд твердотопливных котлов разнообразен.
Процесс работы устройства автоматизирован.
При правильной эксплуатации котел прослужит долгие годы.

Недостатки

Высокая цена. Хотя ценовая политика у многих производителей демократична, купить пеллетный котел могут позволить себе не все.
Часть моделей пеллетных котлов работает от электричества, поэтому стоит заранее позаботиться об источнике тока или генераторе.

Подключение котла при наличии коллектора

Две приведенные выше схемы появились достаточно давно. Они делятся, в зависимости от способа сборки контура, на тройниковые, коллекторные и смешанные.

Сегодня первый вариант постепенно вытесняется более инновационным — коллекторным. Его главное преимущество — это высокая эффективность. Но для реализации придется вложить немалую сумму.

Такого рода разводка предполагает установку позади пеллетного котла особого водосборника — коллектора для отопления. Каждая труба, радиатор или кран, подключаемые к системе обогрева постройки, присоединяются к этому элементу.

Устанавливается коллектор в специально оборудованный шкаф. К нему поступает горячая вода сразу же после нагрева котлом. Только после этого теплоноситель распределяется по трубопроводу.

Достоинства этой схемы очевидны:

владелец дома получает возможность отдельно контролировать каждый отопительный контур;
в любой точке системы обогрева поддерживается стабильное водяное давление;
к одному радиатору от коллектора отходит только одна труба, соответственно, они могут быть меньшего диаметра.

Важно понимать, что такой уровень комфорта обойдется дорого. Ведь к каждому отдельному узлу системы отопления придется прокладывать собственный трубопровод

Как результат, это приведет к необходимости увеличения бюджета, большему расходу фитингов, труб и прочей арматуры.

Строение изделия

Рассмотрим, из каких основных частей состоит самодельная пеллетная горелка. Ее задача – обеспечить равномерное сжигание топлива и стабильность пламени, благодаря которому происходит нагрев водяной рубашки котельного агрегата

Особое внимание уделяется возможности регулировки интенсивности горения

Пеллетная горелка состоит из следующих элементов:

камера сгорания (в виде трубы круглого или прямоугольного сечения);
загрузочный бункер для топлива;
шнековый конвейер для подачи сыпучего топлива;
вентилятор для нагнетания воздуха в камеру сгорания.

От объема загрузочного бункера зависит, насколько часто придется обслуживать котел, работающий в автоматическом режиме. Работа вентилятора-нагнетателя регулируется электронным блоком управления – интенсивность подачи воздуха влияет на скорость сгорания топлива.

Для работы электронного блока, вентилятора и шнекового конвейера требуется электричество, поэтому данное горелочное устройство является энергозависимым.

Принцип работы

Пеллетная печь оборудуется горелкой, которая работает по следующему принципу:

Первая порция топлива, поступившая в камеру сгорания, поджигается при минимальной подаче воздуха.
В процессе горения первой порции топлива подача воздуха увеличивается, пламя усиливается и прогревает камеру сгорания.
Начинается подача топлива небольшими порциями, стабилизируется наддув воздуха, факел пламени становится ровным.
Работа горелки в стабильном режиме позволяет экономно расходовать топливо и эффективно нагревать водяную рубашку котельного агрегата.

Особенности конструкции

Камера сгорания из круглой или квадратной трубы внутри имеет поддон для горящего топлива, а сверху – патрубок со шнековым конвейером для дозированной подачи опилок, гранул или другого мелкофракционного энергоносителя. Камера крепится к фланцевой плите, которая прилегает снаружи к фронтальной плоскости котельного агрегата.

Естественный приток воздуха не дает возможности сжигать топливо в подходящем режиме, поэтому устанавливается вентилятор, превращающий камеру сгорания в аэродинамическую трубу.

Сухое сыпучее топливо при оптимальной подаче воздуха сгорает практически без остатка. Небольшое количество пепла поток нагнетаемого воздуха уносит в зольник – то есть, камера сгорания в процессе работы самоочищается. Удалять пепел из зольника требуется раз в 7-10 дней – периодичность зависит от интенсивности накапливания несгоревших остатков. При повышенной влажности топлива очищать зольник приходится чаще.

Организация подачи сыпучего топлива в самодельную пеллетную горелку осуществляется двумя способами:

В помещении устанавливается бункер больших размеров, в который загружается топливо на 7-10 дней непрерывной работы котла (именно с такой периодичностью требуется очищать зольник горелки). Для подачи топлива в патрубок горелки требуется смонтировать шнековый конвейер, длина которого зависит от расстояния между бункером и котлом.
Бункер монтируют непосредственно на пеллетную горелку, чтобы сыпучее топливо попадало в шнек горелочного устройства под своим весом. Гравитационная пеллетная горелка проще и дешевле в изготовлении, но обслуживать ее придется чаще – обычно используется бункер, объема которого хватает на 1-3 дня работы котла.

Положительные особенности

Горелка на опилках своими руками – устройство, которое помогает расширить функциональные возможности обычного твердотопливного котла. Ее установка позволяет экономить дрова и уголь, если доступны недорогие либо бесплатные отходы деревообрабатывающего производства или растениеводства. Такой подход значительно сократит общие расходы на отопление частного дома, дачи или гаража.

Пеллетные горелочные устройства имеют ряд преимуществ, в число которых входит:

экономное расходование топлива;
минимальное количество золы и вредных выбросов в атмосферу за счет оптимизации режима горения – топливо и горючие газы сгорают практически полностью;
небольшая потребность в обслуживании – топливо закладывается не чаще одного раза в сутки, зольник очищается не чаще одного раза в неделю, работа агрегата автоматизируется.

Устройство пеллетной горелки

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)

Поэтапное описание установки

Специалисты не советуют проводить установку и обвязку пеллетных котлов отопления по схемам из интернета новичкам, никогда до этого не имевшим дело с отопительными и водопроводными системами

Но знание того, как проводится монтаж и какие нюансы важно соблюдать в работе, позволит проконтролировать работу подрядчиков

Установка системы проводится по следующей схеме:

Монтаж главного оборудования:

Установка котла в обустроенном месте.
Установка топливного бункера в стороне от котла.
Установка в бункере шнековых податчиков пеллет.
Фиксация трубы податчика пеллет хомутами.
Установка горелка, приемной трубы и шланга.

Обвязка пеллетного котла.
Заполнение системы в соответствии с указанным рабочим давлением.
Подсоединение к дымоходу. Сечение дымохода должно соответствовать сечению дымоотводящего патрубка котла. Естественная тяга должна быть не менее 12 Па.
Установка дополнительных элементов вроде предохранительных клапанов (они не обязательны, но повышают удобство и безопасность пользования).
Подсоединение к электросети. При повышенном риске регулярных отключений электроэнергии рекомендуется дополнить систему подходящей моделью ИБП.

Внимание: в статье приведена общая схема монтажа. Детали установки могут отличаться в зависимости от особенности конкретной модели

Более подробная схема дается в инструкции, которая должна обязательно выдаваться при покупке котла.

ПРИМЕРЫ ИЛЛЮСТРАЦИЙ ПО ТЕМЕ:

Установка основы котла, топливного бункера

Два варианта подсоединение к дымоходу

Несколько слов о дымоходе

Хорошая тяга во многом определяет эффективность работы пеллетного котла. Если дымоход устроен правильно, он обеспечит достаточную тягу при любом ветре и температуре воздуха. Прежде всего следует помнить, что диаметр дымоходной трубы должен быть таким же, как и размеры выходного патрубка. В таком дымоходе обязательно устанавливают устройство для отвода конденсата. Правильно установленный колпак не будет создавать аэродинамический подпор или перекрывать сечение трубы.

На фото представлены два варианта установки дымохода пеллетного котла отопления. Слева продемонстрирован неправильный вариант, справа дымоход установлен правильно

Обычно для дымоходов используют металлические трубы, которые следует снабдить люками для очистки, а также тщательно утеплить. Просвет между наружной поверхностью дымовой трубы и элементами перекрытий и кровли должен быть не менее 130 мм. Следует помнить, что для пеллетных котлов опасна и слишком большая тяга, и слишком малая. Для устранения этой проблемы понадобится шиберная заслонка или стабилизатор тяги.

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.

Изготавливаем сами

Решив все сделать своими руками, стоит сначала разработать проект. Руководствуясь чертежами, следует закупить все необходимое, а также приготовить инструмент.

Что потребуется?

Наиболее сложные элементы лучше приобрести в уже собранном виде. Так, пеллетная горелка заводской сборки всегда предпочтительней собранной собственноручно. То же относится к датчикам и программаторам, вентилятору, электродвигателю для шнека, колосниковой решетке, двум печным дверцам, если не планируется их самостоятельное изготовление. Также потребуется:

стальной лист толщиной 3мм и 6мм;
стальные квадратные и круглые трубы (тощина стенки 4 мм);
асбест листовой и в форме уплотнительного шнура;
кирпич шамотный для камеры сгорания;
круглый пруток (20 мм);
электроды.

Для выполнения работ необходимо приготовить болгарку, сварочный аппарат, линейку, дрель.

Узел подачи пеллет

Варим бункер для пеллет. Соединяем его с шахтой шнека. Последняя может быть в виде трубы. Если предусмотрен дозатор для подачи топлива, устанавливаем его на входе в шахту шнека и соединяем с электродвигателем.

Теплообменник

Трубы квадратного сечения используются в качестве фронтальных, круглого – соединительных. Во фронтальных нарезаются круглые отверстия для подачи и отвода теплоносителя.

Тщательно контролируется пространственное расположение соединительных труб в момент их приваривания. После завершения сварочных работ следует проверить герметичность швов, заполнив теплообменник водой.

Изготовление корпуса и сборка

Корпус варим из листовой стали толщиной 6 мм. Предусматриваем две дверцы для последующего обслуживания оборудования, расположенные в передней и задней части. Внутрь камеры закладываем шамотный кирпич.

Размещаем теплообменник внутри корпуса, предусматривая небольшой зазор между наружной поверхностью первого и внутренней второго. Устанавливаем вентилятор в верхней части корпуса.

Во многих регионах проблема обогрева частых домов по-прежнему остается актуальной. Конечно же, на современном рынке представлен огромнейший ассортимент оборудования, использующего в качестве топлива самые разнообразные материалы, будь то газ, дрова, электричество или масло и т.д. Однако доступ к газовым магистралям и стабильным электросетям есть далеко не везде, поэтому твердотопливный обогрев во многих регионах остается наиболее предпочтительным .

Один из лучших вариантов твердотопливного отопительного агрегата – это пеллетный котел , который можно собрать своими руками.

Содержание пошаговой инструкции:

Гравитационные горелки

Гравитационная пеллетная горелка может быть выполнена энергонезависимой, т.к. топливо в ней сыплется прямо в пиролизную камеру, а наддув возможно обеспечить за счет тяги в дымоходе. Ввести гравитационную горелку в рабочий режим также возможно вручную, манипулируя всего лишь заслонкой на горелке и шибером (регулятором тяги в дымоходе). Однако стоит это несколько меньшего КПД котла и большей пожароопасности. Поэтому любая гравитационная горелка требует квалифицированного обслуживания. Будем надеяться, что данная статья поможет читателю и в этом.

Пеллетные горелки с гравитационной подачей топлива

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.

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.

Подробно процесс обвязки комбинированного пеллетного котла представлен на видео:

Принцип работы пеллетного котла

Основной принцип работы пеллетного котла – это дозированная подача топлива в камеру сгорания в том объеме, которое нужно для получения заданного количества тепловой энергии именно в данный момент.

В отличие от твердотопливного котла на дровах, где вся закладка топлива уже лежит в топливнике и либо горит вся, либо обгорает с одной стороны, в камеру сгорания пеллетного котла топливо подается порциями.

Делается это через механизм пеллетной горелки, которая бывает трех видов:

дутьевая или факельная,
ретортная или объемного горения,
поточная или конвейерная.

Факельные горелки могут быть с принудительной подачей пеллет шнеком и гравитационные, в которых пеллеты «сваливаются» под своим весом в рабочую зону горелки на освобождающееся место от уже сгоревших пеллет.

Каждый из указанных выше видов горелок нуждается в отдельном описании, потому каждому из них отведена отдельная статья – смотрите их на сайте в разделе «Горелки к котлам».

Что касается котлов, оснащенных горелками с принудительной подачей пеллет, то в них топливо подается шнеком или пневмоподачей из бункера в горелку точно отмеренными контроллером порциями. Величина порций зависит от той температуры, которую требуется поддерживать на данный момент в доме и от температуры уличного воздуха.

Вентилятор горелки принудительно подает воздух в зону горения. Количество воздуха также рассчитывается контроллером.

Тепло от сгоревших пеллет снимается трубчатым, пластинчатым или жаротрубным теплообменником котла, в зависимости от конструкции его топки. Лучшие пеллетные котлы используют вертикальные трубчатые теплообменники и горизонтальные многоходовые теплообменники.

Для примера, в условиях отсутствия электричества, лучшим котлом будет энергонезависимый пеллетный котел Пеллетрон. В этих условиях будет работать только самая простая схема пеллетного котла.

А в условиях жесткой экономии топлива, лучшим пеллетным котлом будет дорогой котел с хорошей автоматикой, позволяющей делать тонкую настройку сжигания пеллет.