Пеллетная горелка своими руками

Пеллетная горелка — это современное энергоэффективное устройство предназначенное для использования особого топлива для твердотопливных котлов — пеллет.

Главными преимуществами данного вида котельного оборудования считается высокая эффективность функционирования отопительного агрегата в связи с полным сжиганием пеллет и возможность 100 % автоматизации процесса горения с помощью инновационных средств диагностики и управления.

Современные бытовые сварочные и слесарные инструменты позволяют домашнему умельцу выполнить пеллетную горелку своими руками.

Устройство и принцип работы пеллетной горелки

Функциями пеллетного горелочного устройства – является создание условий в топочном пространстве для равномерного и полного сжигания пеллет, создание нужного процентного содержания топливно-воздушной смеси и стабильного режима горения пламени, для выработки и передаче тепловой энергии к водяному теплоносителю, циркулирующему по внутреннему сечению котловых поверхностей нагрева.

Базовые компоненты, чтобы выполнить пеллетную горелку своими руками:

• топочная камера для сжигания топлива, выполненная из жаропрочных труб прямоугольного или круглого сечения;
• колосник пеллетной горелки;
• топливный бункер для загрузки пеллет;
• топливный конвейер шнекового типа для перемещения пеллет;
• дутьевой вентилятор для пеллетных горелок, который осуществляет подачу кислорода в зону горения.

Процесс работы бытовых и промышленных пеллетных горелок может быть полностью автоматизирован. При установке большого топливного бункера, допускается автономная работа оборудования без присутствия оператора свыше 7 дней.

Для таких котлов подбирают универсальные устройства, к примеру, пеллетная горелка Pelltechpv 20b с ценой 96083 руб., которая может устанавливаться не только в пеллетный котел, но и в дизельный и любой твердотопливный агрегат.

Пеллетные горелки котлов имеют несложный принцип работы, он состоит из нескольких этапов:

1. При включении кнопки запуска котла включается дутьевой вентилятор и одновременно шнековый транспортер, который из бункера подает пеллеты в топочную камеру.
2. Управляющий контроллер дает сигнал на электрический ТЭН для воспламенения пеллет.
3. При достижении температуры греющей воды в контуре отопления установленного значения, термодатчик отправляет электросигнал электронному блоку управления для перевода котла в состояние горячего резерва.
4. При падении температуры в контуре отопления ниже установленного уровня, температурный датчик передает сигнал на блок управление для запуска котла, вначале включается вентилятор, затем шнековый транспортер с топливом и запальное устройство.

Гравитационные горелки

Гравитационная пеллетная горелка обладает самым простым способом функционирования. Она выполняется энергонезависимой и сможет работать даже без электрической энергии. Движение пеллет в ней осуществляется прямо из бункера насыпью, прямо в пиролизную камеру.

Воздухоподача и удаление отработанных дымовых газов происходит за счет естественной тяги в дымовом тракте котлоагрегата, создаваемой дымовой трубой.

Регулировка режима горения и воздухоподача выполняется в ручном режиме с использованием воздушной заслонки на горелочном устройстве и шибером на дымоходе.

Такой режим обеспечивает невысокий КПД и практически не может быть автоматизирован, поэтому в современных устройствах пеллетных котлов он практически не применяется.

Изготовление пеллетной горелки

Создание горелки для пеллетного топлива трудозатратный и ответственный технологический процесс. Хотя при наличии у мастера достаточных знаний и опыта, инструментов и комплектующих, сделать подобное устройство своими силами реально.

Повышенное внимание нужно уделить подбору характеристик оборудования и установке электронного блока управления горелкой, поскольку от этого будет зависеть эффективность функционирования всей системы теплоснабжения. Наиболее часто выполняют своими руками гравитационную пеллетную горелку.

Создание чертежа пеллетной горелки с размерами

Перед тем как начать разработку исполнительной чертежной документации, потребуется тщательным образом изучить имеющиеся конструкции, чтобы профессионально выбрать комплектующие и избежать ошибок при монтаже.

При наличии чертежей значительно облегчается процесс производства горелки. Комплект исполнительных чертежей пеллетного горелочного устройства обязан содержать деталировку ключевых узлов и сборочный чертеж.

В индивидуальном проекте, детали установки можно отображать схематично, без деталировки, однако габариты и размеры в точках соединения узлов обязаны указываться предельно точно. Чертежи единичных узлов обязаны иметь подробную информацию о конструкции и применяемом виде материала.

Делаем горелку своими руками

До начала сборки пеллетного горелочного устройства потребуется произвести предварительную работу. Вначале рассчитывают площадь нагрева помещения, чтобы подобрать тепловую мощность котла и пеллетной горелки, определить часовой расход и суточный расход топлива, чтобы рассчитать объем бункера, размеры топочной камеры и дымоотводной системы.

При расчете мощности пеллетного котлоагрегата учитывают: самые минимальные температуры наружного воздуха по СНИП для района проживания, общую площадь объекта, высоту потолков дома, площадь остекления и дверных проемов, уровень теплоизоляции внешних стен и кровли.

Для ориентировочного расчета можно взять соотношение тепловой мощности и площади отопления: 0.1 кВт на 10 м2.

Корзина с лотком

Это очень важный конструкционный элемент пеллетной горелки. При самостоятельном производстве данного узла необходимо учитывать, что часто на практике она имеет одну распространенную конструкционную ошибку, в связи, с чем пеллеты застревают в задней части конструкции.

Поэтому при выборе конструкции, нужно знать размер пеллет к и выбирать размер щелей на 3 мм ниже, чем габариты гранул. Зазор, находящийся между задней перегородкой и днищем корзинки, обязан быть не меньше 6 мм.

Характеристика корзинки с желобом выбираются с расчетом персональных характеристик топливоподачи из расчета часовой потребности. Наилучшим вариантом является конструкция, имеющая габариты 130х130 мм. Глубина подобной корзинки должна быть примерно 100-120 мм. Такая горелка способна сжигать до 3 кг пеллет в час.

Топливный бункер

Следующим немаловажным компонентом пеллетной горелки с бункером устройства считается топливная емкость. Самая общая распространенная проблема, возникающая в процессе монтажа самодельной пеллетной горелки, вызвана попаданием открытого огня в эту зону.

С целью предотвращения такой аварийной ситуацией необходимо выполнять бункер по проверенным чертежам популярных отечественных брендов, например, Теплодар или Пеллетрон с автоматической подачей топлива.

Горелочное устройство, возможно, произвести различной мощности. Специалисты рекомендуют для начинающих мастеров взять в качестве образца шаблонные конструкции на 20 кВт.

Пеллетное горелочное устройство оборудуется каналом вторичного воздуха. Это ощутимо увеличит теплоотдачу котла. Объем бункера выбираются индивидуально. Возможно, сделать коробку, в которую сможет поместиться от 17 до 34 кг пеллет. Для выполнения топочной камеры обычно применяется нержавеющая сталь с толщиной стенки не менее 2 мм.

Топливный шнек и воздухоподача

Топливный шнек подает пеллеты порциями в зону сгорания в топке. Скорость движения должна регулироваться в соответствии с объемами подачи воздуха, для того чтобы обеспечить полноту сжигания пеллет и снизить потери тепла с химическим и механическим недожогом.

Именно от правильного поддержания соотношение "воздух-топливо" будет зависеть достижение высокого КПД у пеллетного котла до 90-92 %.

Процесс регулировки сможет выполняться ручным способом с помощью механического регулятора, который корректирует число оборотов двигателя шнека и дутьевого вентилятора.

Притом, что это наиболее дешевый вариант управления котлом, он потребует постоянного нахождения оператора около работающего котла, поэтому в более современных агрегатах устанавливают автоматические исполнительные механизмы регулирования процессами горения.

Все пеллетные горелки оборудуются системой воздухоподачи в виде поддува, что создает дополнительный напор в топке и снижает затраты на тягу в дымоотводной системе.

Для того чтобы обеспечить кислородом петлетты в горелочном устройстве мощностью 15 кВт, достаточно будет установить центробежный вентилятор на 20 Вт. Такой вентилятор выполняется в форме улитки, поэтому его работу легче регулировать воздушной заслонкой.

Автоматика пеллетной горелки

Современные котлы не работают без автоматического блока управления. В настоящее время в торговой сети можно его можно подобрать по тепловой мощности горелочного устройства.

Кроме того такой блок возможно изготовить самостоятельно для мастеров-электронщиков с использованием комплектующих, которые также в большом количестве представлены на рынке.

Важно при выборе системы автоматики понимать какие процессы и с какими параметрами нужно регулировать, чтобы котел надежно работал.

Базовые параметры автоматической пеллетной горелки:

• дозировка объема часовой подачи топлива;
• регулировка скорости шнекового транспортера;
• автоматическое включение/отключение котла;
• регулирование воздухоподачи изменением скорости вращения дутьевого вентилятора;
• диагностика работы котла;
• диагностика параметров теплоносителя.

Неисполнение системой автоматики котлом даже одного из этих параметров способно создать серьезную аварийную ситуацию в работе котла и даже привести к его взрыву.

Частые неисправности

Пеллетные котлы относятся к твердотопливным котлам, поэтому в процессе эксплуатации они могут иметь похожие неисправности.

Для того чтобы их избежать еще до установки пеллетной горелки для твердотопливного котла нужно выполнить все требования безопасности, в частности: подготовки помещения с трехкратной циркуляцией воздуха и прочным основанием для размещения котла и вспомогательного оборудования.

Котел должен быть обвязан в точности по схеме, которую предоставляет завод-изготовитель котельного оборудования или по индивидуальному проекту, при самостоятельном производстве пеллетной горелки.

При работе пеллетного котла довольно часто возникают неисправности, которые можно устранить самостоятельно:

1. Выхлоп искр из дымовой трубы, из-за высокой тяги или загрязнения зольников.
2. Черный дым из дымовой трубы — недостаток в подаче воздуха в топку.
3. Белый дым из дымовой трубы — излишек воздуха в топке.
4. Повышенный расход топлива из-за использования низкокачественных пеллет.
5. Возникновение хлопков и заброс дыма в помещение топочной во время открытия дверки котлоагрегата — загрязнение дымовентиляционных систем агрегата.

Безопасная эксплуатация

Инструкция по безопасной эксплуатации котла — основа для оперативного персонала, без ее изучения и практического применения, люди к обслуживанию любого котла не допускаются, то есть для безопасности оборудования и людей, нужны не только теоретические знания у оперативного персонала, но и практика.

Для собственников которые решили установить у себя дома, подобное высокотехнологичное оборудование практическое руководство по работе с пеллетным котлом оказывает организация, которая отвечает за монтаж и наладку оборудования.

Как правило, в обязательные разделы по эксплуатации пеллетного котла включаются следующие разделы:

• обслуживание бункера, заполнения топливом;
• запуск и остановка котла через блок управления;
• регулировка процесса горения, подача воздуха;
• подключения котла в работу в режиме отопления и ГВС;
• диагностика работы узлов котлоагрегата: топливо, дымоотвод, воздухоподача, температура и давления теплоносителя на входе и выходе из котла, водный режим;
• техническое обслуживание котла: механическая очистка и удаление золы;
• текущий и капитальный ремонт.

Пеллетная горелка, изготовленная собственными силами — это единственный на сегодня эффективный способ оптимизации индивидуальной системы теплоснабжения дома, особенно если в качестве источника тепловой энергии используется твердотопливный котлоагрегат.

Данное устройство дает возможность отапливать жилье с самыми высокими КПД для данной категории котлов.