Пеллетный котел своими руками

Создание пеллетного котла своими руками

Выбирая источник тепла для своего дома, стоит обратить внимание на пеллетный котел. Уникальная конструкция позволяет обогревать дом в автоматическом режиме. Устройство работает на пеллетах – одном из гранулированных видов древесного топлива, состоящих из смеси торфа, остатков древесины, коры и иных отходов. При желании его всегда можно изготовить самостоятельно.

Особенности оборудования

Как и любое отопительное оборудование, аппараты, работающие на пеллетах, имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества

Свою популярность пеллетные нагреватели приобрели благодаря следующим свойствам:

  • пожаробезопасность;
  • автоматический режим работы, позволяющий осуществлять подачу топлива и зажигание горелки без привлечения людей;
  • низкие эксплуатационные расходы;
  • высокий КПД;
  • длительный период эксплуатации;
  • возможность автономного отопления дома.

Недостатки

Отрицательные моменты связаны с такими особенностями:

  • большие габариты оборудования могут создать определенные трудности при выборе места для их установки;
  • возможные сложности с закупкой топлива;
  • высокая стоимость.

Устройство

Котел, работающий на гранулах, состоит из горелки, бункера и шнекового механизма, используемого для подачи топлива.

Горелка

Может иметь различное конструктивное исполнение, обуславливающее ее технические характеристики и принцип работы.

Объемная устанавливается прямо в топку устройства. Бывает стальной или чугунной. Допускается ручной (с помощью спичек) и автоматический розжиг. В последнем случае предусматривается специальный электрический вентилятор.

Факельная отличается малой мощностью. Имеет компактные размеры.

Шнековый механизм

Механизм работает от электродвигателя. Имеет шнек длиной до двух метров. Геометрические параметры в указанных пределах позволяют избежать необходимости вычищения опилок, которые часто скапливаются в месте подачи пеллет.

Может быть оснащен специальным датчиком, контролирующим степень нагрева кожуха шнека. При перегреве подача топлива прекращается из-за срабатывания автомата.

Бункер

Конструктивные особенности бункера оказывают непосредственное влияние на продолжительность работы в автономном режиме. Для более длительной работы часто устанавливают дополнительный шнек.
Иногда в качестве бункера выступает упаковка пеллет, закрепляемая при помощи специальных штативов.

Такая система не только позволяет обеспечить своевременную подачу топлива, но позволяет решить проблему его хранения.

Принцип работы

Подача топлива в камеру сгорания осуществляется по транспортировочному шнеку из специальной емкости, предназначенной для хранения пеллет. Устройство не имеет прямого источника для обеспечения естественной тяги, поэтому в нем предусмотрена горелка. Благодаря наличию специального вентилятора она нагнетает воздух и поджигает топливо в тот момент, когда включается устройство.

Тепловая энергия передается к теплоносителю через теплообменник. Отвод дымовых газов осуществляется через дымоходную трубу. Благодаря наличию в пеллетах незначительного количества минеральных элементов образуется небольшое количество золы.

Через решетку колосника зола удаляется в специальную камеру зольника. Как только гранулы в камере сгорания прогорают, температура падает. Это фиксирует специальный датчик. После этого с помощью шнека пеллеты автоматически подаются из загрузочного бака в камеру сгорания.

Установка

Пеллетные котлы необходимо монтировать с соблюдением определенных требований к месту установки.

Выбираем место

Лучше устанавливать агрегат в отдельном помещении из-за внушительных габаритов. Оптимальным вариантом можно назвать комнату с температурой не ниже +10 °C.

Установка за пределами здания нежелательна. Однако при размещении оборудования на улице или в гараже следует расположить трубы под землей ниже уровня замерзания для уменьшения теплопотерь.

Подготовка пола и стен

Необходимо выровнять пол в том месте, где будет монтироваться оборудование. Площадка должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать вес самого устройства и бункера с гранулами. На стенах и полу следует закрепить негорючие пластины. Около аппарата обязательно предусматривается место для пеллет.

Вентиляция и дымоход

Монтируем вентиляцию и дымоход, изготавливаемый из негорючего материала. Последний, как правило, выводится на крышу, выступая над ее поверхностью минимум на полметра. Его следует защитить от осадков и утеплить.

Сечение труб дымохода должно быть больше диаметра отверстия, предназначенного для отвода отработавших газов из оборудования.

Следует позаботиться об обслуживании дымохода, предусмотрев специальное плотнозакрывающееся отверстие для его чистки.

Устанавливаем оборудование

Подготовив площадку, устанавливаем сам аппарат. Устанавливаем и подключаем горелку, бункер, шнек и пульт автоматического управления. Коммуникации к оборудованию подсоединяем через шаровые краны.

Это облегчит обслуживание системы. Желательно установить фильтры. После подключения всех элементов, производят пробный пуск отопительной системы.

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.

Как сделать пеллетный котел

Из всех водогрейных отопительных установок, сжигающих различные виды твердого топлива, самым совершенным по праву считается пеллетный котел. И неудивительно, ведь эффективность сжигания пеллет очень высока, а степень автоматизации агрегата позволяет не вмешиваться в его работу неделями, только бы хватало объема загрузочного бункера. Но все эти достоинства оборачиваются и другой стороной – приличной стоимостью оборудования, в число которого входит не только сам отопитель, но и топливный бункер со шнековым конвейером. Однако, есть возможность стать счастливым обладателем столь высокотехнологичного агрегата, заплатив за него вдвое дешевле. Для этого придется сделать пеллетный котел своими руками, эту тему мы и разберем в данном материале.

Устройство и принцип работы пеллетных котлов

Чтобы смонтировать самостоятельно подобную твердотопливную установку, нужно будет хорошо потрудиться, а для начала разобраться, как она работает и из чего состоит. Сердцем пеллетного агрегата является горелочное устройство, что выполняет практически все основные функции и связано с контроллером котла, действуя по его командам. Горелки, предназначенные для сжигания пеллет, бывают двух типов:

Разница между ними заключается в следующем. Ретортная пеллетная горелка представляет собой чашу (реторту), наполняемую снизу топливом посредством шнека, а воздух в зону горения подается вентилятором через отверстия, расположенные по бокам чаши. При работе столб пламени направлен вверх, что должна учитывать конструкция котла.Факельное горелочное устройство – это труба, она же – камера сгорания, где с одного торца происходит шнековая подача пеллет, а из другого выходит мощный факел пламени, направленный горизонтально. Это достигается нагнетанием воздуха в камеру с той же стороны, что и топлива.

Примечание. Горелки факельного типа применяются чаще ретортных, так как у последних случаются проблемы с подачей пеллет низкого качества. Для сборки котельной установки своими руками также предпочтительнее использование факельного горелочного устройства, ниже мы обоснуем почему.

В дальнейшем мы будем рассматривать работу агрегата с факельной горелкой, поскольку для нашей цели данная конструкция подходит лучше. Итак, камера сгорания в виде трубы находится внутри котла, а наружная часть горелки состоит из корпуса с подающим шнеком и вентилятором для нагнетания воздуха. Для функционирования электрического розжига и поддержания пламени в конструкцию также входит плата управления, фотодатчик и элемент накаливания. В верхней части корпуса находится патрубок топливоподачи.

Процесс происходит так: по команде контроллера шнек подает в камеру небольшое количество пеллет и останавливается. Включается элемент накаливания и одновременно с ним вентилятор, вызывая возгорание топлива. Появление устойчивого пламени фиксирует фотодатчик, и извещает об этом блок управления, а тот выключает элемент накаливания. Дальше начинается работа в обычном режиме, шнековый конвейер возобновляет подачу, а вентилятор нагнетает требуемое количество воздуха. По команде того же контроллера в горелку через патрубок насыпаются пеллеты, перемещаемые туда из загрузочного бункера внешним шнековым конвейером.

Примечание. Многие производители используют топливный бункер, закрепленный прямо над патрубком горелки, что позволяет пеллетам самостоятельно ссыпаться в него без дополнительного конвейера.

Теперь стоит рассмотреть устройство пеллетного котла в целом. Конструкция корпуса агрегата типична для всех твердотопливных установок, она представляет собой внутреннюю камеру из стали либо чугуна, заключенную во внешний кожух, заполненный водой, — водяную рубашку. Для отбора теплоты у дымовых газов конструкцией может быть предусмотрено 2 типа теплообменников:

В водотрубном теплообменнике теплоноситель протекает через трубы, омываемые продуктами горения и передающие ему свое тепло. Но такое устройство нечасто встречается в твердотопливных котлах, обычно в них все наоборот: дымовые газы проходят сквозь трубы, отдавая энергию горения водяной рубашке, это и есть жаротрубный теплообменник. Чтобы работа котла была эффективной, теплообменник делается двух – или трехходовым. Это значит, что дымовые газы, проходя по жаровым трубам, дважды или трижды меняют свое направление на противоположное, делая 2 или 3 хода. Это позволяет отдать им максимум тепла водяной рубашке, а на выходе в дымоход получить температуру не более 150 ºС.

Рабочий процесс происходит так: горелка сжигает топливо и нагревает стенки камеры, а те прогревают теплоноситель. В свою очередь, продукты горения под воздействием естественной тяги и работы вентилятора проходят сквозь жаровые трубы, также отдавая теплоту водяной рубашке, и выбрасываются в дымоход. Интенсивность горения управляется контроллером по сигналу датчика температуры, погруженного в теплоноситель на выходе из агрегата. В том и заключается принцип работы пеллетных котлов, чтобы автоматически регулировать процесс сжигания и по необходимости увеличивать или уменьшать подачу топлива и воздуха в горелку.

Рекомендации по изготовлению котла

Первое, что следует сделать – это выбрать конструкцию агрегата. Здесь рекомендации следующие: не усложнять себе работу и подобрать устройство котла с учетом перспективы. Простыми словами, стоит отделить те элементы, что можно изготовить самостоятельно от других, которые придется приобрести. К последним относится горелочное устройство с набором автоматики.

Некоторые мастера-умельцы предлагают делать и горелку своими руками, но этот узел достаточно сложен, на него можно потратить массу времени и усилий, а в результате функционирование и расход пеллетного котла будут непредсказуемыми. Наверняка проще купить готовое изделие и поставить его в самодельный агрегат, но этот вопрос каждый решает для себя сам.

Чтобы подобрать конструкцию с учетом перспективы, нужно сделать ее универсальной. То есть, предлагается изготовить самодельный пеллетный котел по образу обычного твердотопливного агрегата, в котором есть возможность сжигать дрова и уголь. В сущности, теплообменные процессы, происходящие в обоих видах отопителей, идентичны, отличается лишь топливо и способ его сжигания, что показано на рисунке:

Читайте также:  Принцип работы двухконтурного газового котла

Итак, смело принимаем конструкцию традиционного твердотопливного котла с возможностью встраивания вместо загрузочной дверцы горелочного устройства на монтажной пластине. Это даст следующие преимущества:

  1. Поскольку изготовление пеллет пока не очень распространено в нашей стране и с топливом возможны перебои, то можно в любой момент снять пеллетную горелку и обогревать жилище с помощью дров или угля.
  2. Появится возможность использовать природный газ или солярку, поставив вместо пеллетной горелки газовую или дизельную.

Для топки котла лучше всего взять жаропрочную сталь толщиной 5 мм. Идеальный вариант – сталь, легированная хромом и молибденом (нержавейка), но она достаточно дорога, а для ее сваривания требуются особые навыки. По этой причине пеллетные котлы изготавливают из обычной углеродистой стали Ст20, а для кожуха водяной рубашки подойдет марка Ст3 толщиной 3 мм. Из такого же металла, что и камера сгорания, предпочтительнее взять заготовки для дверец и жаровые трубы для теплообменника. Колосниковую решетку вырезают из стали толщиной 10 мм или просто покупают готовую. Ну и для патрубков дымохода и теплоносителя понадобятся отрезки труб соответствующих диаметров.

Сборка производится посредством сварки, используя чертежи пеллетного котла. Особое внимание следует уделить ужесточению стенок водяной рубашки отрезками стальной полосы или уголка, а также съемной конструкции загрузочной дверцы. По окончании сварные швы нужно обязательно испытать на проницаемость и устранить недостатки.

Обвязка пеллетного котла

На практике монтаж пеллетного котла мало чем отличается от установки других твердотопливных «собратьев». Тут основная задача – правильно разместить все оборудование вместе с устройствами топливоподачи. Помните, что между блоками агрегатов требуется соблюдать проходы шириной не менее 700 мм, а перед лицевой панелью агрегата должно быть пространство 2 м.

Если при розжиге любого твердотопливного котла после остановки внутрь подавать теплоноситель из системы отопления, то на внутренних стенках топки образуется токсичный конденсат вперемешку с золой и сажей. Чтобы не допустить этого процесса, со временем разрушающего металл, при монтаже используются схемы обвязки пеллетных котлов со смесительным узлом.

Здесь главную роль играет трехходовой клапан, чьей задачей является не допустить попадания в рубашку агрегата теплоносителя из системы до тех пор, пока он не прогреется. В это время вода, побуждаемая насосом, циркулирует по малому кругу из подающего трубопровода прямо в обратный через трехходовой клапан. Как только она достигнет установленной температуры, клапан начнет подмешивать в обратку воду из системы, в конце концов перекрыв движение по малому кругу. При этом обвязка котла, работающего на пеллетах, должна предусматривать установку насоса на обратном, а не подающем трубопроводе. Не следует забывать и о группе безопасности с предохранительным клапаном и манометром, которую нужно ставить на выходном патрубке отопителя.

Заключение

Как показывает практика, самодельные котлы, работающие на пеллетах, по своему КПД уступают установкам заводского изготовления, зато превосходят их доступной стоимостью и надежностью. Последняя достигается толщиной конструктивных элементов из металла.

Как сделать пеллетный котел своими руками

Обогревательные установки, работающие на пеллетах, создают здоровую конкуренцию другим отопительным системам. В первую очередь из-за экологичности и экономичности. Даже несмотря на высокую стоимость такого оборудования, окупить оно сможет себя всего за два — три года. Но если сделать пеллетный котел своими руками, то экономия возрастает в несколько раз.

Устройство пеллетных котлов включает в себя шнековую конструкцию для подачи топлива и запальный механизм, обеспечивающий быстрое возгорание пеллетов. А также в систему входит вентилятор, который обеспечивает принудительную подачу воздуха. Это в значительной степени улучшает процесс горения.

Розжиг срабатывает лишь тогда, когда присутствующее в печи топливо хорошо разгорится. В автоматическом режиме пеллеты поступают в топку по мере необходимости. Горение приводит к образованию горячих газов, которые, проходя по дымоходу, отдают до 95% полезного тепла.

Поток воздуха регулируется автоматически исходя из оптимальных параметров работы котла. Человеческого участия во всём процессе работы не требуется. Управление при необходимости можно вести удалённо с пульта.

Важной особенностью является то, что топливо подаётся лишь до тех пор, пока не будет достигнута максимально требуемая температура. Возобновится его подача только после того, как температура упадёт до минимальных значений.

И в качестве преимуществ печей, работающих на пеллетах, можно выделить:

  • небольшой объём камеры сгорания;
  • основная масса тепла (до 70%) снимается в самой конструкции;
  • очень высокий показатель КПД, достигающий 96%;
  • если устройство оснащают дополнительным контуром водоснабжения, то полученное тепло можно использовать, например, для отопления помещений.

Существуют разные виды пеллетных котлов:

  1. 1. Котлы, работающие исключительно на древесных пеллетах.
  2. 2. Комбинированные модели, которые могут работать не только на пеллетах, но и при необходимости на дровах или угле.
  3. 3. Универсальные, способные работать практически на любом виде твёрдого топлива.

Ценовая политика различная. Так, наиболее дорогими вариантами будут универсальные печи/котлы, которые из-за способности использовать разные виды топлива имеют и более сложную конструкцию.

Составить грамотно схему и знать устройство агрегата недостаточно для полноценного взвешенного решения создать самодельную печь, работающую на прессованных отходах из древесины. Необходимо также учесть все достоинства и недостатки конструкции.

К основным положительным моментам можно отнести:

  • особенную экономичность, так как не требуется использование дров или угля;
  • высокий коэффициент полезного действия, выше можно встретить лишь у газовых печей;
  • высокую теплотворность пеллетов;
  • невысокую стоимость топлива;
  • полную безопасность в эксплуатации;
  • возможность полной автоматизации процесса;
  • отсутствие необходимости участия человека, так как автоматика контролирует и подачу топлива, и температурный режим;
  • долговечность и надёжность.

К преимуществам можно отнести и такую особенность печей на пеллетах, как отсутствие неприятных запахов и чёрного дыма, что делает конструкцию экологичной.

Но есть у подобных агрегатов и неприятные стороны, которые также нужно учесть при составлении схемы отопительного оборудования.

  • высокая стоимость комплектующих импортного производства для самостоятельной сборки печи;
  • ввиду того что производство древесных гранул не очень развито, появляется сложность с покупкой топлива;
  • для автоматизации процесса придётся дополнительно учесть расходы электроэнергии, так как всё оборудование автоматики работает на электричестве.

При остановке агрегата на время более 10 часов, необходимо проводить новую настройку.

Также придётся подумать и об источнике питания. Во избежание непредвиденных отключений электроэнергии лучше будет установить автономный генератор.

Когда стоит вопрос о выборе котла на пеллетах, стоит учитывать два важных фактора. Первый подразумевает использование уже готового заводского варианта. Но здесь придётся смириться с тем, что конструкция не будет приспособлена к индивидуальным условиям. И поэтому придётся подстраивать окружающую обстановку под него.

Совсем иначе обстоит дело с самодельными вариантами. Ведь пеллетный котёл своими руками можно делать, учитывая все нюансы конкретных условий. И, таким образом, создать агрегат, полностью соответствующий запросам.

Если смущает само топливо, то нелишним будет понять, что пеллеты являются продуктом переработанной древесины и сельскохозяйственных отходов с высокой эффективностью выработки тепла и экономической выгодой.

Не наносит такое топливо вреда и окружающей среде, поскольку:

  • отсутствует загрязнение воздуха;
  • не требует заготовки топлива, подразумевающую вырубку деревьев;
  • в испарениях полностью отсутствуют вредные вещества.

Но необходимо знать, что пеллеты придётся хранить в соответствии с определёнными правилами, поскольку они крайне легко воспламенимы, а это может вызывать пожар.

Стоит сказать и о долговечности таких установок. Ведь собранная своими руками модель из стали может служить без ремонта 15−20 лет. Если же в качестве материала использовать чугун, то эти цифры увеличиваются до 50 лет. А это практически вечное устройство, способное служить человеку безотказно многие годы.

Учитывая запросы и желания, конструкция пеллетных печей может быть как полностью автономной, без подключения к электросети, так и автоматизированной, с использованием систем, следящих за работой устройства.

И уже всё тщательно взвесив и обдумав, можно принимать решение, делать ли котел на пеллетах своими руками или всё же купить готовый экземпляр

При изготовлении пеллетных котлов своими руками нужно учитывать, что основная конструкция состоит из нескольких основных частей. Но вот каждую из этих частей предпочтительно делать отдельно от всего агрегата. Поэтому условно разбивают будущую печь на: горелку, корпус с теплообменником, топливник, шнековый механизм и бункер.

Исходя из этого можно приступать к созданию отдельных частей, которые могут иметь различные конструктивные особенности и чертежи. Всё это зависит от выбранной модели и индивидуальных требований.

Самым лучшим материалом для изготовления горелки является сталь и чугун. Эта часть печи вставляется непосредственно внутрь агрегата. А принцип работы и её технические характеристики могут отличаться в зависимости от множества параметров. Именно поэтому проектируют и собирают эту часть отдельно.

Чтобы получившаяся в процессе часть соответствовала всем нормам безопасности, придётся обратиться для проверки к специалисту. Ведь только компетентный в этой сфере человек способен качественно оценить надёжность и безопасность устройства, учитывая все нюансы специфики.

Рекомендуется оснастить самодельную горелку системой поджига, который может быть как ручным, так и автоматическим. Во втором варианте дополнительно используют вентилятор.

Выгодно здесь отличается от других прототипов факельная горелка. Она хоть и не имеет большой мощности, но благодаря незначительным размерам будет наилучшим вариантом для домашней печи.

Если именно эту часть пеллетного котла хочется купить из-за кажущейся сложности, то стоит прежде подумать, так как готовая заводская горелка обойдётся в сумму около 75 000 рублей. Хотя на цену могут влиять: производительность, тип поджига, размеры и используемые материалы. Поэтому цена может быть больше или меньше. Но если применить имеющиеся чертежи, то своими руками собрать подобную конструкцию будет значительно проще, чем может показаться.

Не стоит забывать и о том, что горелка должна соответствовать типу самого котла. Для создания чертежей можно обратиться к специалисту, который поможет составить проект с учётом всех нюансов.

Правильно собранная горелка способна служить 10−15 лет. Срок службы заводских аналогов достигает 20 лет.

Инструкция по сборке пеллетного котла своими руками

Пеллетный котел с автоматической подачей топлива практически не требует контроля за своей работой. Но наряду со всеми положительными аспектами он обладает одним существенным недостатком – высокой стоимостью. Поэтому идея сделать аналогичное отопительное устройство возникла с момента появления пеллетных котлов на рынке.

Читайте также:  Установка настенного газового котла

Как работает пеллетный котел: принцип и составные элементы

Основным топливом для котлов такого типа являются пеллеты – гранулы, изготавливаемые из древесных отходов. Общий принцип построения конструкции показан на рисунке.

Топливо из емкости для хранения (1) с помощью транспортировочного шнека подается в камеру сгорания (2). Так как в котле нет прямого источника естественной тяги, для поддержания процесса горения в конструкции предусмотрена горелка (3). Она выполняет функции нагнетателя воздуха с помощью вентилятора и производит запал пелллет во время начала работы котла. Далее тепловая энергия передается через теплообменник к теплоносителю системы, а остаточные дымовые газы удаляются через дымоход.

Преимуществом пелллет является небольшое содержание минеральных элементов, которые образуют золу. Ее удаление происходит через колосниковые решетки в камеру зольника (4). По мере прогорания топлива температура в камере сгорания падает – это фиксируется датчиком и происходит поступление пеллет из хранилища с помощью шнека. Более подробно принцип работы описан в этой статье .

На первый взгляд, система достаточно сложная. Однако при должном желании и умении ее можно сделать самостоятельно. Для этого понадобится составить проект, выбрать материалы и инструменты, а также определиться с готовыми комплектующими к котлу.

Изготовление

Так как пеллетный котел представляет собой довольно сложную конструкцию, то на первом этапе его создания необходимо составить проект. Он должен содержать все необходимые чертежи, составные элементы и порядок их сборки. Делать устройство «по наитию» не рекомендуется – существует большая вероятность ошибки.

Для изготовления понадобятся следующие материалы и комплектующие.

Горелка

Лучше всего приобрести уже готовую пеллетную горелку. Это один из самых затратных компонентов будущего котла. Средняя стоимость 30 кВт устройства составляет 40-45 тыс. руб.

Однако сделать ее самостоятельно весьма проблематично. Горелка представляет собой не просто емкость для воспламенения топлива, но и выполняет функции контроля и регулирования пламени. С помощью датчиков температуры и нескольких установленных программ ее регулирования можно добиться оптимального расхода пеллет при стабильном комфортном температурном режиме в доме.

Котел

Специалисты рекомендуют делать корпус котла горизонтальным. Это даст возможность максимально эффективно использовать тепло от топлива. Такая форма связана с тем, что сделать практически камеру дожига газов будет проблематично. Котел должен состоять из следующих частей:

  1. Корпус. В зависимости от выбранного материала это может быть листовая сталь, чугун или кирпичная кладка. Последнее предпочтительно, так как эта конструкция позволит сохранить тепло и обеспечит его максимальную передачу следующему элементу.
  2. Теплообменник. Устанавливается внутри корпуса и может представлять собой несколько соединенных труб системы теплоснабжения дома.

В конструкции котла обязательно должны быть: камера сгорания, зольник и дымоход. Диаметр отверстия для камеры сгорания изготавливается согласно параметрам выбранной горелки. Во всем остальном он полностью аналогичен стандартному котлу или печи.

Топливный бункер

Это место хранения пеллет, откуда они должны подаваться в горелку. В заводских моделях этот процесс организован с помощью шнеков, которые постепенно добавляют топливо в котел по мере надобности.

Для самостоятельного изготовления понадобится шнек (2) диаметром 75 или 100 мм, наружный кожух из металла (1) и электродвигатель (3), который подключается к блоку управления горелки. В качестве емкости может служить любая конструкция, начиная от стального конусного бункера и заканчивая стандартной упаковкой для пеллет. В выгрузную горловину емкости устанавливается входящий патрубок шнека. На его другую часть монтируется пластиковая гофрированная труба, по которой будут подаваться пеллеты к горелке. При поступлении сигнала от горелки запускается электродвигатель и работает до тех пор, пока камера сгорания котла не наполнится нужным количеством топлива.

В итоге должен получиться комплекс отдельных элементов, которые вместе составят эффективный пеллетный котел. Однако не всегда самостоятельное изготовление будет выгоднее приобретения заводской модели. Для этого стоит сначала подсчитать полную смету необходимых материалов, затраты на услуги сварщика и т.д. Если в итоге сумма будет существенно ниже, чем готовый комплекс – можно смело приступать к самостоятельному изготовлению.

Как сделать пеллетную горелку своими руками: описание и чертежи

Среди всего многообразия современных твердотопливных котлов особое место занимают пеллетные горелки. Главным их преимуществом является возможность работы в полностью автономном режиме на протяжении длительного времени. В отличие от дровяных и угольных агрегатов, подача топлива в камеру сгорания происходит в автоматическом режиме, а поддержание заданного температурного режима осуществляется с помощью электронного блока управления.

Пеллетная горелка своими руками

Производительность и КПД пеллетного котла зависит, прежде всего, от эффективности работы горелочного устройства, именно этот модуль обеспечивает равномерное сгорание топлива нагрев теплоносителя до заданной температуры. В статье будут проанализированы устройство и принцип работы пеллетных модулей и приведены рекомендации по самостоятельному изготовлению этого агрегата.

Устройство и принцип действия пеллетной горелки

Большинство пеллетных горелок предусматривает наличие следующих модулей:

  • Шнекового конвейера, посредством которого осуществляется подача гранулированного топлива в камеру сгорания;
  • Приводного электродвигателя;
  • Электронным контроллером, отслеживающим параметры сгорания топлива и обеспечивающим внесение своевременных корректив в работу устройства;
  • Специального датчика, контролирующего количество кислорода в отработанных газах;
  • Гофрированного рукава, позволяющего предотвратить возгорание пеллет в бункере при возникновении обратной тяги;
  • Камеры сгорания со встроенной колосниковой решеткой;
  • Нагнетающего вентилятора, обеспечивающего подачу воздуха, необходимого для эффективного сжигания пеллет. Количество подаваемого в камеру сгорания воздуха зависит от частоты вращения вентилятора и регулируется автоматикой в зависимости от выбранного температурного режима;
  • Электрического ТЭНа, обеспечивающего автоматический розжиг гранул в камере сгорания.

Принцип работы пеллетной горелки

Из внешнего бункера гранулы попадают в загрузочное окно шнекового транспортера, который доставляет пеллеты в камеру сгорания горелки. Интенсивность горения зависит от количества поступающего в камеру сгорания топлива, непосредственно связанного с частотой вращения вала приводного электродвигателя. Необходимая для обеспечения заданного температурного режима частота вращения двигателя регулируется электронным контроллером.

Не менее важным фактором для обеспечения стабильности процесса горения и полного сжигания топлива является наличие в камере сгорания достаточного количества кислорода. В пеллетных модулях подача воздуха в камеру сгорания осуществляется с помощью специального вентилятора, также управляемого электронным контроллером.

Схема регулировки температуры теплоносителя выглядит следующим образом:

  1. Из бункера, с помощью шнекового транспортера пеллеты поступают в камеру сгорания. Одновременно с этим, включается вентилятор, обеспечивающий подачу воздуха.
  2. По сигналу контроллера происходит воспламенение гранул с помощью электрического ТЭНа;
  3. Как только температура теплоносителя достигает заданного значения, термодатчик передает соответствующий сигнал электронному блоку управления, который переводит устройство в ждущий режим;
  4. В случае снижения температуры теплоносителя ниже запрограммированного значения, датчик температуры снова подает сигнал на электронный контроллер. Автоматический блок управления включает вентилятор, обеспечивая тем самым дополнительный приток кислорода в камеру сгорания. Избыток кислорода приводит к увеличению интенсивности процесса горения и теплоноситель вновь разогревается до заданной температуры.
  5. Если в ждущем режиме произошло затухание гранул, АСУ подает соответствующий сигнал на электрический ТЭН, обеспечивающий автоматический розжиг.

Несмотря на то что принцип работы пеллетной горелки не отличается особой сложностью, стоимость этого агрегата достаточно высока. Для сокращения материальных затрат, связанных с переоборудованием котла на пеллетное топливо, некоторые владельцы твердотопливных отопительных агрегатов изготавливают пеллетную горелку своими руками. Как и любое другое производство, изготовление этого устройства начинается с создания комплекта технической документации, проще говоря, чертежей.

Как составить чертеж пеллетной горелки

Прежде чем приступить к разработке чертежей, необходимо тщательно изучить существующие конструкции. Это позволит правильно подобрать материал и избежать ошибок при проектировании.

Наличие чертежей существенно упрощает процесс изготовления агрегата. Комплект чертежей пеллетной горелки должен включать в себя деталировку основных узлов и сборочный чертеж агрегата, на котором обязательно обозначаются:

  1. Камера сгорания;
  2. Емкость для загрузки пеллет;
  3. Шнековый транспортер;
  4. Нагнетающий вентилятор.

При индивидуальном использовании, элементы конструкции могут отображаться схематично, без проработки конкретных деталей, однако габаритные и присоединительные размеры должны быть указаны с максимальной точностью. Чертежи отдельных деталей должны содержать исчерпывающую информацию о конфигурации и используемом материале.

В зависимости от выбранного типа чертежи агрегата могут иметь ряд существенных отличий.

Гравитационная пеллетная горелка: изготовление

Самостоятельное изготовление этого модуля позволит сэкономить от 300 до 2500$. Кроме этого, использование гравитационной пеллетной горелки позволяет полностью отказаться от подключения котла к электросети. В этом случае гранулированное горючее поступает в камеру сгорания непосредственно из бункера, а подача воздуха обеспечивается за счет естественной тяги. Регулировка интенсивности сгорания топлива регулируется изменением положения шиберной заслонки дымохода.

К недостаткам таких систем относятся:

  • Возможность возгорания пеллет в бункере при возникновении обратной тяги;
  • Снижение КПД установки до 85-90%;
  • Необходимость ручной регулировки подачи гранул и положения шиберной заслонки.

Материалами для самостоятельного изготовления гравитационной горелки могут служить:

  • Труба из жаростойкой стали с толщиной стенки не менее 4 мм используется для изготовления камеры сгорания;
  • Листовая конструкционная сталь толщиной 3 – 4 мм применяется для изготовления фланца крепления;
  • Основной бункер может быть сварен из листовой стали толщиной 2-3 мм.

Поскольку данный тип горелки не предусматривает подключения к электросети, установку автоматической системы управления и электродвигателя, затраты на изготовление агрегата будут минимальны.

Факельная пеллетная горелка: изготовление

В отличие от гравитационной, факельная горелка оснащается шнековым транспортером, вентилятором и электронным контроллером, что существенно увеличивает материальные расходы на изготовление агрегата. Несмотря на это, такая конструкция получила широкое распространение благодаря следующим достоинствам:

  • Высокой производительности;
  • Неприхотливостью к качеству используемых гранул;
  • Возможности работы в автономном режиме, при этом длительность работы обусловлена исключительно емкостью топливного бункера;
  • Высокой степени пожарной безопасности.

Для изготовления фекальной пеллетной горелки своими руками потребуется приобрести:

  • Низкооборотный электродвигатель (или два, в зависимости от конструкции подающего механизма);
  • Вентилятор, который будет обеспечивать принудительную подачу воздуха в камеру сгорания;
  • Электронный контроллер, отслеживающий изменения температуры теплоносителя и подающего соответствующие сигналы на исполнительные механизмы устройства.

Что касается самого процесса изготовления, он значительно сложнее чем процесс изготовления гравитационной горелки, поскольку возникает необходимость монтажа термодатчиков и подключения электронной системы управления. Материалы для изготовления агрегата не отличаются от предыдущего варианта.

Ретортная пеллетная горелка: изготовление

Подача гранулированного горючего в таких устройствах, также как и в факельных, осуществляется с помощью шнекового транспортера. Отличием является то, что гранулы подаются снизу. Необходимый для горения воздух нагнетается через специальные отверстия в стенках реторты. Для эффективной работы такого устройства необходим контроллер, своевременно реагирующий на изменение температуры теплоносителя и вносящий необходимые коррективы в работу шнека и вентилятора.

Читайте также:  Комбинированные котлы отопления дрова электричество газ

В отличии от факельных устройств, пламя в ретортной пеллетной горелке направлено вверх, поэтому конструкция теплообменника у этих агрегатов сильно отличается. К недостаткам ретортных систем относятся:

  • Возможность частого засорения отверстий воздуховода, приводящего к затуханию устройства;
  • Необходимость ручной очистки реторты от продуктов сгорания и остатков гранулированного топлива;
  • Отсутствие разрывов в подаче гранул. В случае возникновения обратной тяги сохраняется возможность возгорания находящихся в бункере пеллет.

В качестве материала для чаши могут быть использованы жаростойкие марки стали и чугун. В некоторых моделях реторта может быть изготовлена из керамобетона или шамота.

Трудоемкость изготовления такого устройства в бытовых условиях довольно велика, поскольку помимо слесарных и сварочных работ потребуются навыки в области подключения электронных систем управления.

Автоматика для пеллетной горелки своими руками

Наиболее сложным этапом в изготовлении пеллетной горелки является изготовление и монтаж электронных модулей управления. Если рассматривать этот вопрос с теоретической точки зрения, при наличии специальных знаний, можно изготовить контроллер своими руками, однако на практике это практически невозможно. Кроме того, стоимость комплектующих сведет экономию средств к минимуму, а результат может оказаться весьма сомнительным. Поэтому даже при самостоятельном изготовлении горелки, контроллер, датчики и другую автоматику лучше приобрести в специализированном магазине.

Для эффективной работы горелки автоматика должна обеспечить:

  • Дозировку подачи пеллет и управление шнековым транспортером;
  • Автоматический розжиг и гашение;
  • Регулировку подачи воздуха за счет изменения частоты вращения вентилятора;
  • Оценку количества теплоносителя в отопительном контуре;
  • Контроль температуры теплоносителя в водяной рубашке котла;
  • Оценку параметров тяги в дымоходе.

Невыполнение даже одного из этих условий может привести к выходу из строя не только отопительного котла, но и всей отопительной системы.

Изготовление пеллетной горелки трудоемкий и ответственный процесс, однако, при наличии необходимых знаний и оборудования, изготовить такое устройство самостоятельно вполне возможно. Особое внимание следует уделить выбору параметров и монтажу электронных управляющих систем, именно от корректности их работы будет зависеть эффективность работы котла.

Пеллетный котел своими руками

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:

Особенности пеллетного котла

Котёл твёрдотопливный пеллетный

Рассматриваемый агрегат является одной из модификаций обыкновенного твердотопливного котла, оптимизированной под работу с использованием специальных прессованных гранул в качестве топлива.

  1. Применяемые гранулы являются очень бюджетным топливом, уступающим по этому показателю разве что магистральному газу.
  2. Собрав пеллетный котел, вы сможете обеспечить экономичный и эффективный обогрев собственного дома.
  3. Помимо этого, пеллетные котлы являются одним из наиболее безопасных видов отопительного оборудования для частного использования.

Принцип работы пеллетного котла

Пеллетный котел BURNiT PеlleBurn

Как отмечалось, в качестве топлива такие котлы используют пеллеты, то есть гранулы из прессованной древесной стружки, опилок и прочих подобных отходов.

Работа котла основывается на предельно простом принципе. Вы загружаете пеллеты в специальный бункер, оттуда они по шнеку поступают незначительными порциями к горелке, в которой и осуществляется сгорание гранул.

Под воздействием пламени происходит нагрев воды в специальном резервуаре, подключенном к отопительной системе.

В результате при минимальных затратах вы получаете надежный, экологически чистый и высокоэффективны й обогрев.

Преимущества котла

Пеллетные котлы Faci

Среди многочисленных преимуществ пеллетных котлов следует отметить их долговечность. Агрегаты из стали без проблем служат до 15-20 лет без необходимости капитального ремонта. В случае же если сборка котла выполняется с применением чугуна, показатель долговечности возрастает вплоть до 50 лет.

При желании можно собрать как энергонезависиму ю модель пеллетного котла, не требующую подключения к электросети, так и полноценный автоматизированн ый агрегат. В этом плане ориентируйтесь на свои запросы и предпочтения.

Руководство по сборке котла

Пеллетные котлы имеют достаточно сложную конструкцию. Инструкция по их сборке тоже будет нелегкой и многоэтапной. Для большего удобства процесс сборки каждого основного агрегата рассмотрен отдельно. Купите или изготовьте необходимые элементы, а затем попросту соберите их в единую систему.

Горелка

Этот элемент пеллетного котла настоятельно рекомендуется покупать уже в готовом виде. Именно на горелку вы потратите больше всего денег.

Самостоятельное изготовление горелки практически невозможно по той причине, что эта часть котла является не попросту емкостью для розжига загруженных гранул, а сложным контрольно-регул ирующим механизмом.

Пеллетные горелки оснащаются специальными датчиками и имеют несколько предустановленны х программ, позволяющих добиться максимально рационального расхода топлива и обеспечить наиболее эффективный обогрев дома.

Корпус и теплообменник

Со сборкой корпуса и изготовлением теплообменника вы сможете справиться самостоятельно. Корпус котла лучше всего делать горизонтальным – при таком размещении агрегата достигается максимальная эффективность обогрева.

Для изготовления корпуса рекомендуется использовать шамотный кирпич. Вы попросту собираете своего рода короб без верхней крышки и размещаете в нем теплообменник с подключенными трубами и прочими элементами. Кирпич рекомендуется использовать по той причине, что он аккумулирует тепло гораздо эффективнее чугуна, стальных листов и прочих популярных материалов.

Теплообменник пеллетного котла представляет собой систему труб, соединенных между собой и подключенных к трубам теплоснабжения частного дома.

Первый шаг. Соберите из труб квадратного сечения теплообменник прямоугольной формы. Для этого нарежьте трубы на куски нужной длины и сварите их в единую конструкцию.

Второй шаг. Сделайте в профиле, выполняющем функцию вертикальной стойки, отверстия для подсоединения круглых труб.

Третий шаг. Подготовьте в оставшихся фронтальных трубах отверстия для труб отвода и подключения воды. Горячая вода будет отводиться через верхнее отверстие, холодная – подаваться снизу.

Используйте металлические трубы длиной от 150 мм. Далее можно будет использовать полипропиленовые трубы. В местах подключения труб к котлу обязательно установите шаровые краны. Дополнительно можете установить фильтры, если в них есть необходимость.

Четвертый шаг. Приварите заднюю часть агрегата к его фронтальной части и сварите боковые трубы.

На этом же этапе выберите удобное место для подсоединения дымоходной трубы диаметром от 10 см. Внизу отопительного агрегата предусмотрите небольшую камеру для сбора золы. Также конструкция пеллетного котла обязательно включает себя топливник. О нем далее.

Топливник

В топливнике, как уже отмечалось, хранятся пеллеты и отсюда же они подаются в горелку.

Первый шаг. Подготовьте необходимые материалы и приспособления. Вам понадобится шнек диаметром 7,5 либо 10 см, электромотор и металлический кожух. Двигатель вы соедините с блоком управления пеллетной горелки.

Функцию металлического кожуха может выполнять любая емкость подходящего объема с достаточно толстыми стенками.

Второй шаг. Установите в выгрузочную горловину кожуха входящий патрубок вашего шнека. К другой части шнека подключите гофрированную пластиковую трубу для подачи гранулированного топлива на горелку.

Горелка подает сигнал на электродвигатель – он запускает шнек – камера сгорания пеллетного котла наполняется требуемым количеством гранул.

В завершение вам останется лишь собрать все перечисленные элементы в единую конструкцию. Сделайте это и переходите к установке котла.

Установка котла

На этом этапе вам предстоит позаботиться об обустройстве котельного помещения и дымоотводящей системы.

Обустройство котельной

Пол и стены котельной должны быть сделаны из материала, не поддерживающего горение. Пол можете делать из бетона. При желании вымостите его керамическим кафелем.

Котел устанавливайте на строго ровную поверхность. Выберите такое место, чтобы расстояние от лицевой стороны агрегата до ближайшей стены составляло не менее 100 см. Расстояние же от остальных стенок подбирайте так, чтобы в дальнейшем вам было удобно проводить профилактические работы, обслуживание и ремонт оборудования.

Важно, чтобы температура воздуха в котельном помещении не падала ниже +8-+10 градусов.

Устройство дымохода

Уделите отдельное внимание вопросам обустройства дымоотводящей системы. От правильности и качества исполнения дымохода напрямую зависит не только эффективность работы самодельного пеллетного котла, но и безопасность жильцов дома.

В большинстве случаев для эффективного отведения дыма достаточно трубы диаметром 10-11 см. Важно, чтобы диаметр трубы немного превышал диаметр отверстия для отведения дыма из отопительного агрегата. Чем мощнее котел, тем массивнее должна быть труба.

Длину дымохода подбирайте так, чтобы он возвышался над кровлей здания хотя бы на 50 см, лучше – больше.

Для изготовления дымохода используйте герметичную трубу. Важно, чтобы материал изготовления трубы не поддерживал горение и стойко переносил воздействие высоких температур.

Дымоход обязательно утепляется. Для защиты трубы от атмосферных осадков установите на нее защитный конус.

В нижней части дымовой трубы сделайте отверстие для удаления конденсата. Для большего удобства можете подключить к отверстию кран. Также подготовьте отверстие для чистки трубы от сажи.

Запуск и уход за котлом

Сравнение затрат на отопление

Запуск

Запуск оборудования можно производить только после установки пеллетного котла и подсоединения к нему соответствующих труб отопительной системы. После того как упомянутые задачи будут выполнены, включите подачу холодной воды в систему обогрева.

Понаблюдайте за работой котла. При наличии любого рода нехарактерных признаков выключите оборудование и откажитесь от его использования до устранения неполадок.

Понаблюдайте за работой котла

Самодельные пеллетные котлы, равно как и любые другие отопительные агрегаты, нуждаются в соответствующем уходе.

Каждые 2-3 недели очищайте зольник от отходов. Каждые 2-4 недели прочищайте дымоотводящий канал. На это у вас не уйдет много времени, зато игнорирование такого простого обслуживания приведет к существенному уменьшению эффективности котла и сделает оборудование потенциально небезопасным.

При желании к пеллетному котлу можно подключить дополнительные средства автоматизации. Это сделает эксплуатацию оборудования более удобной – вы попросту сможете забыть о необходимости дозагрузки топлива и прочих сопутствующих мероприятиях на какое-то время.

Современные средства автоматизации позволяют даже налаживать удаленное управление отопительным агрегатом, что также очень удобно.

И это не единственные возможные дополнения. Как вам, к примеру, системы самоочистки для котлов? Обязательно изучите доступные модификации и при желании купите такие дополнения для своего котла.

Котел с бункером для пеллет

Собрать же простой пеллетный котел можно своими руками, следуя полученной ранее инструкции.

Видео – Пеллетные котлы отопления

Видео — Принцип работы пеллетного котла

Николай Журавлёв главный редактор

Автор публикации 02.02.2015

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Ссылка на основную публикацию