Пеллетные котельные: особенности, устройство и принцип работы
Когда в частный дом или на производство не подведен магистральный газ, владельцы ищут альтернативные варианты отопления. Пеллетный котел — современное решение, которое сочетает эффективность газового оборудования с доступностью твердого топлива. Разберемся, что такое пеллетный котел, как они устроены и почему становятся всё популярнее.
Что такое пеллеты и почему их выбирают
Пеллеты — это прессованные гранулы из древесных опилок, щепы и других отходов переработки древесины. Диаметр гранул обычно составляет 6−8 мм, длина до 50 мм. Производят их на деревообрабатывающих предприятиях без добавления химических компонентов — только натуральное сырье под высоким давлением.
Топливо обладает высокой теплотворной способностью — около 4,5−5 кВт⋅ч на килограмм. Это в полтора раза больше, чем у обычных дров. Зольность качественных пеллет не превышает 1−3%, что значительно меньше, чем у угля или дешёвой древесины. Низкое содержание влаги (до 10%) обеспечивает стабильное горение и высокий КПД.
Топливо обладает высокой теплотворной способностью — около 4,5−5 кВт⋅ч на килограмм. Это в полтора раза больше, чем у обычных дров. Зольность качественных пеллет не превышает 1−3%, что значительно меньше, чем у угля или дешёвой древесины. Низкое содержание влаги (до 10%) обеспечивает стабильное горение и высокий КПД.
Преимущества и недостатки пеллетного топлива
Плюсы | Минусы |
Экологически чистое топливо — выбросы минимальны | Требуется сухое помещение для хранения |
Удобное хранение и транспортировка | Цена выше, чем у угля или дров |
Стабильная форма позволяет автоматизировать процесс подачи | Зависимость от качества гранул |
Низкая зольность упрощает обслуживание |
Конструктивные особенности котла на пеллетах
Пеллетные котлы для отопления по конструкции напоминают обычные твердотопливные котлы, но имеют ключевые отличия. Корпус изготавливают из конструкционной стали или котловой стали толщиной 4−6 мм, что обеспечивает долговечность. Внутри размещены основные узлы:
Автоматика включает блок управления, датчики температуры, контроллер подачи топлива и розжига. Современные модели котлов позволяют программировать режимы работы котла на неделю вперёд.
Важно! Конструкции котла предусматривают конвективные каналы, которые увеличивают площадь теплосъёма. Это повышает эффективность котла до 90−95%.
- Топка — камера сжигания пеллет, где происходит горение;
- Теплообменник — передаёт тепло от продуктов сгорания к теплоносителю;
- Горелка — устройство для сжигания топлива;
- Бункер — ёмкость для запаса пеллет (от 200 до 500 литров);
- Шнек — механизм автоматической подачи пеллет из бункера в горелку;
- Зольник — контейнер для сбора золы.
Автоматика включает блок управления, датчики температуры, контроллер подачи топлива и розжига. Современные модели котлов позволяют программировать режимы работы котла на неделю вперёд.
Важно! Конструкции котла предусматривают конвективные каналы, которые увеличивают площадь теплосъёма. Это повышает эффективность котла до 90−95%.
Типы горелок: факельные и ретортные
Горелка — сердце пеллетного котла. От её типа зависит эффективность сжигания, безопасность и удобство обслуживания. Существует два основных типа:
Факельная горелка
Факельная горелка располагается горизонтально. Пеллеты подаются шнеком в зону горения, где их поджигает раскалённый воздух от вентилятора. Образуется факел, направленный в сторону камеры сгорания. Такая конструкция проще и дешевле, но требует регулярной чистки от золы.
Ретортная горелка
Ретортные горелки имеют форму чаши. Подача пеллет происходит снизу вверх через шнек, а горение — в верхней части чаши. Воздух подаётся через отверстия в чаше под давлением. Ретортные системы обеспечивают более полное сгорание и меньше требуют обслуживания. Зато стоят дороже факельных аналогов.
Обратите внимание! Ретортные конструкции безопаснее — риск обратного горения в бункере сведён к минимуму за счёт двухшнековой системы подачи.
Факельная горелка
Факельная горелка располагается горизонтально. Пеллеты подаются шнеком в зону горения, где их поджигает раскалённый воздух от вентилятора. Образуется факел, направленный в сторону камеры сгорания. Такая конструкция проще и дешевле, но требует регулярной чистки от золы.
Ретортная горелка
Ретортные горелки имеют форму чаши. Подача пеллет происходит снизу вверх через шнек, а горение — в верхней части чаши. Воздух подаётся через отверстия в чаше под давлением. Ретортные системы обеспечивают более полное сгорание и меньше требуют обслуживания. Зато стоят дороже факельных аналогов.
Обратите внимание! Ретортные конструкции безопаснее — риск обратного горения в бункере сведён к минимуму за счёт двухшнековой системы подачи.
Принцип работы котла
Работа пеллетных котлов построена на автоматическом цикле. Пользователь загружает пеллеты в бункер — этого запаса хватает на 3−7 дней в зависимости от мощности котла и температуры на улице. Дальше система работает без участия человека.
После запуска блок управления даёт команду шнеку подать порцию топлива в горелку. ТЭН (элемент розжига) нагревает гранулы до температуры воспламенения. Одновременно включается вентилятор наддува, который подаёт воздух для поддержания горения. Когда датчик фиксирует появление пламени, ТЭН отключается, и котёл переходит в рабочий режим.
В камере сгорания пеллеты выделяют тепловую энергию, которая нагревает теплоноситель в теплообменнике. Горячая вода циркулирует по системе отопления, обогревая помещения. Дымовые газы после теплосъёма выходят через дымоход. Несгоревшие остатки проваливаются через колосниковую решётку в зольник.
Автоматика регулирует интенсивность горения. Если достигнута заданная температура, подача пеллет и воздуха снижается — котел переходит в режим поддержания. При падении температуры система возвращается к активному нагреву. Всё это происходит без участия человека.
После запуска блок управления даёт команду шнеку подать порцию топлива в горелку. ТЭН (элемент розжига) нагревает гранулы до температуры воспламенения. Одновременно включается вентилятор наддува, который подаёт воздух для поддержания горения. Когда датчик фиксирует появление пламени, ТЭН отключается, и котёл переходит в рабочий режим.
В камере сгорания пеллеты выделяют тепловую энергию, которая нагревает теплоноситель в теплообменнике. Горячая вода циркулирует по системе отопления, обогревая помещения. Дымовые газы после теплосъёма выходят через дымоход. Несгоревшие остатки проваливаются через колосниковую решётку в зольник.
Автоматика регулирует интенсивность горения. Если достигнута заданная температура, подача пеллет и воздуха снижается — котел переходит в режим поддержания. При падении температуры система возвращается к активному нагреву. Всё это происходит без участия человека.
Мощность и расход топлива
- Мощность пеллетных установок варьируется от 10 до 500 кВт и выше. Для частного дома применяют упрощённый расчёт: 1 кВт на 10 квадратных метров утеплённой площади. Дом в 150 м² потребует котла на 15−20 кВт с запасом.
- Расход пеллет зависит от мощности и режима эксплуатации. Котёл на 20 кВт в среднем потребляет 4−5 кг топлива в час при максимальной нагрузке. За отопительный сезон (180−200 дней) уходит 6−8 тонн гранул. Точный расход зависит от теплопотерь здания, климата и настроек автоматики.
- КПД современных пеллетных котлов достигает 90−95%, что сопоставимо с газовыми моделями. Это выше, чем у классических твердотопливных установок на дровах или угле, где КПД редко превышает 75−80%.
Отопление и горячее водоснабжение
Базовые отопительные пеллетные котлы — одноконтурные, работают только на обогрев. Для организации ГВС подключают бойлер косвенного нагрева — накопительную ёмкость, в которой теплоноситель из котла нагревает воду для бытовых нужд. Объём бойлера выбирают из расчёта потребления семьи — от 100 до 300 литров.
Двухконтурные модели встречаются реже. Они имеют встроенный контур для ГВС, но менее популярны из-за сложности конструкции и высокой цены. Связка одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева надёжнее и проще в обслуживании.
Двухконтурные модели встречаются реже. Они имеют встроенный контур для ГВС, но менее популярны из-за сложности конструкции и высокой цены. Связка одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева надёжнее и проще в обслуживании.
Сравнение с другими видами топлива
Пеллеты занимают промежуточное положение между газом и электричеством по стоимости тепловой энергии. Если есть магистральный природный газ, он остаётся самым выгодным вариантом. Но там, где газа нет, пеллетное отопление обходится дешевле электрического или дизельного.
По сравнению с углём пеллеты дороже, но удобнее. Загружать уголь нужно несколько раз в сутки, чистить котёл — ежедневно. Пеллетный котёл способен работать без участия человека до недели. Дрова требуют ещё больше внимания и дают меньший КПД.
Автоматический режим, высокий КПД и экологичность делают пеллеты привлекательным выбором для загородных домов, где нет газа.
Пеллетные котлы — эффективное отопительное оборудование, которое объединяет удобство газовых систем с доступностью твердого топлива. Автоматическая подача, высокий КПД и возможность длительной автономной работы делают их практичным решением для частных домов и небольших объектов без доступа к магистральному газу.
По сравнению с углём пеллеты дороже, но удобнее. Загружать уголь нужно несколько раз в сутки, чистить котёл — ежедневно. Пеллетный котёл способен работать без участия человека до недели. Дрова требуют ещё больше внимания и дают меньший КПД.
Автоматический режим, высокий КПД и экологичность делают пеллеты привлекательным выбором для загородных домов, где нет газа.
Пеллетные котлы — эффективное отопительное оборудование, которое объединяет удобство газовых систем с доступностью твердого топлива. Автоматическая подача, высокий КПД и возможность длительной автономной работы делают их практичным решением для частных домов и небольших объектов без доступа к магистральному газу.