Как устроена пеллетная печь – виды, различия, принцип работы

Печи и Камины

Система отопления частного дома с водяным контуром может быть оснащена самыми разнообразными устройствами, работающими как на твердом топливе, так и на природном газе или электричестве. В этом материале мы расскажем вам, что такое пеллетный котел с водяным контуром, в чем его преимущества и недостатки, а также как сделать такое устройство своими руками.

Как работает пеллетная печь: виды, отличия, принцип работы

Если говорить о преимуществах пеллетных печей, то они могут работать в автоматическом режиме длительное время, в зависимости от размера загрузочной емкости, а также очень эффективны. К недостаткам можно отнести высокую стоимость промышленного производственного оборудования, а также необходимость дополнительных затрат на приобретение шнекового конвейера и бункера топлива. Однако если собрать пеллетную печь своими руками, можно сэкономить и получить качественное отопительное оборудование.

Как устроена пеллетная печь

Конечно, самостоятельный монтаж пеллетного котла потребует не только времени и усилий со стороны исполнителя, но и определенных знаний. Для начала давайте рассмотрим конструкцию печи и выясним, как она работает.

Основным элементом пеллетного котла является горелка. Он подключается напрямую к контроллеру и, руководствуясь командами контроллера, сжигает пеллеты.

Горелки могут быть:

  • реторта;
  • факел.

Как работает пеллетная печь: виды, отличия, принцип работы

Ретортная горелка представляет собой своеобразную емкость, в которую работающий снизу шнек подает топливо. Воздух для термохимической реакции подается вентилятором через специальные отверстия в стенках сосуда. В этом случае горящее пламя будет направлено вверх.

Факельная горелка представляет собой трубу, в которую шнек подает топливо с одной стороны, а горизонтальное пламя выбрасывается с другой стороны. При этой схеме воздух нагнетается со стороны шнека.

В пеллетных печах обычно используются факельные горелки вместо ретортных горелок. Дело в том, что при наличии некачественных гранул могут возникнуть сложности с последними. Поэтому, если вы решили собрать пеллетную печь своими руками, лучше остановиться на факельном устройстве.

Конструкция

Наполнением пеллетной печи является трубчатый очаг, в котором происходит процесс горения, а внешняя часть горелки состоит из нагнетателя воздуха и топливного шнека.

Плата управления, элемент накала и фотодатчик должны быть включены в систему для обеспечения электрического зажигания и поддержания горения в системе с водяным контуром. В верхней части кожуха имеется патрубок для подачи топлива.

Вся конструкция работает таким образом: шнек подает в камеру первую порцию гранул, после чего останавливается. Затем контроллер отправляет команду вентилятору и элементу накаливания, который поджигает твердое топливо.

Как работает пеллетная печь: виды, отличия, принцип работы

Когда пламя становится достаточно горячим, срабатывает фотодатчик и посылает импульс на плату управления. Это, в свою очередь, выключает светящийся элемент. В дальнейшем работа ведется циклически: шнек подает топливо, вентилятор нагнетает воздух для горения. Каждая новая порция топлива вводится в камеру сгорания через форсунку по сигналу контроллера.

Корпус пеллетных печей изготавливается аналогично многим другим установкам. Это внутренняя капсула из стали или чугуна, вставленная в оболочку, наполненную водой; это своего рода водяная рубашка.

Виды теплообменников для печи на пеллетах

В конструкции пеллетной печи длительного горения может быть предусмотрено два типа теплообменников, на которые передается тепло дымовых газов:

  • водопроводные трубы;
  • пожарная труба

В водотрубном теплообменнике вода нагревается от труб, нагретых при сжигании пеллет. Но горячие угарные газы проходят по контуру дымогарных труб, а энергия сгорания передается на водяную рубашку. Это не самый популярный тип теплообменника для твердотопливного котла.

Как работает пеллетная печь: виды, отличия, принцип работы

Его КПД можно повысить, сделав его двухходовым или трехходовым, то есть тепловая энергия будет двигаться по трубам, меняя направление 2-3 раза и огибая несколько кругов. В результате водяная рубашка поглощает максимальное количество тепла, а выхлопной дым нагревается до 150 ℃.

Для наглядности опишем принцип работы автоматической пеллетной печи с жаротрубным теплообменником. Итак, горелка сжигает твердое топливо, в результате чего происходит нагрев стенок топливной камеры и теплоносителя внутри корпуса котла. Угарные газы удаляются под действием тяги и вентилятора через жаровые трубы, также передавая тепло водяной рубашке, после чего окончательно выходят в дымовую трубу. Интенсивность горения определяется контроллером, который основывается на данных, полученных от датчика температуры. Опускается в воду на выходе из котла.

Основным преимуществом пеллетных печей ручной сборки или готовых к использованию с водяным контуром является их автоматическая работа. Ей не нужно тратить много времени в процессе работы.

Практические рекомендации

Прежде чем приступить к сборке пеллетной печи, стоит определиться, какие детали покупать: речь идет о горелке и промышленной автоматике. Не экспериментируйте и не монтируйте горелку самостоятельно. Даже если в него вложено много усилий, его функциональность может быть весьма сомнительной.

Лучше всего купить готовые элементы и использовать их позже при строительстве пеллетной печи. Если котел сделать многофункциональным, то есть иметь водяной контур и возможность работы как на пеллетах для камина, так и на дровах и угле, то в дальнейшем его можно будет модернизировать.

Как работает пеллетная печь: виды, отличия, принцип работы

Следует отметить, что теплоотдача в этих видах отопления будет различаться только видом твердого топлива и способом сжигания.

Преимущества универсального котла будут заключаться в следующем:

  • В случае прекращения подачи пеллет в котел котел можно использовать. Для этого снимают одну конфорку и ставят другую, чтобы топить печь приготовленными дровами и древесным углем.
  • В качестве альтернативы в котел можно установить специальную горелку для сжигания природного газа или жидкого топлива.

Камера сгорания обычно изготавливается из жаропрочной стали толщиной 5 мм. Для этих целей рекомендуется использовать углеродистую сталь Ст20, но корпус можно изготовить из листовой стали Ст3 толщиной 3 мм. Жаровые трубы и дверцы камеры изготавливаются из стали толщиной 6 мм, а толщина решетки должна быть до 10 мм. Чтобы не заморачиваться с покупкой и сборкой деталей, иногда гораздо проще купить готовое оборудование.

Если вы делаете котел самостоятельно, то вам понадобится сварочный аппарат. Водяная сетка должна иметь очень жесткие стенки. Для этого иногда приваривают металлические уголки или элементы жесткости. По окончании работы необходимо перепроверить надежность всех сварных швов. Если обнаружены ошибки, их необходимо исправить.

Установка

Способ установки самодельного пеллетного котла практически не отличается от установки других видов твердотопливного оборудования. Основная задача в этом случае – правильно расположить котел и шнек подачи топлива. Расстояние между отдельными модулями должно составлять 70 см, а перед котлом должно быть оставлено 2 метра свободного пространства. Подача теплоносителя в котел отопления в момент его розжига может привести к образованию конденсата с золой и сажей. Его очень трудно удалить. Поэтому при монтаже котла его подключают к водяному контуру, в котором встроен смесительный узел.

Как работает пеллетная печь: виды, отличия, принцип работы

Как правило, используется трехходовой клапан, который подает теплоноситель внутрь водяной рубашки только после нагрева до нужной температуры. При этом циркуляционный насос заставляет воду циркулировать по малому кругу. Как только он нагреется, трехходовой клапан постепенно смешивает его с теплоносителем из отопительного контура до полного закрытия малого круга.

Обратите внимание, что вы должны обеспечить безопасность системы. Предполагает наличие датчика давления и предохранительного клапана, установленных в выходном патрубке. Эти меры обязательны для того, чтобы духовкой можно было пользоваться без опасений.

В заключение отметим, что КПД промышленных пеллетных печей намного выше. Однако самодельные устройства гораздо дешевле и надежнее в эксплуатации.

Оцените статью
Добавить комментарий