Что такое печь на пеллетах и как ее сделать самому

Самодельные грануляторы

Хоть оборудования для производства пеллет требуется много, основное устройство — гранулятор. С его помощью из сырья формируются пеллеты. Есть несколько моделей грануляторов:

Шнековые. По строению похожи на бытовую мясорубку. Тот же шнековый вал и матрица — решетка, через которую продавливается сырье. Их можно использовать для мягкого сырья, например, соломы. Древесину, даже хорошо измельченную, он «не тянет» — не хватает усилия. В принципе, при достаточной прочности деталей, можно поставить более мощный мотор.

Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)

• С плоской матрицей. Есть металлический круг, в котором проделаны отверстия необходимого диаметра (обычно 3-4 мм). Есть зубчатые катки, которые продавливают сырье через отверстия, формируя гранулы.
  Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей
• С круглой матрицей. Идея такая же, только матрица выполнена в виде кольца, соответственно катки расположены в другой плоскости. Этот вариант имеет большую производительность, но грануляторы этого типа своими руками делают редко.

Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

Самый простой по строению шнековый экструдер. Его часто делают для прессовки комбикормов, но можно использовать и для изготовления топливных гранул из мягкого сырья. Если вам необходимо сделать оборудование для производства пеллет, это — самый простой вариант. При условии, что вы умеете обращаться с токарным станком и сварочным аппаратом.

Самодельный шнековый гранулятор

Как и в любом оборудовании подобного типа у шнекового гранулятора есть матрица. В данном случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из пластины намного более толстой. Второй важный узел — шнековый вал. Все эти детали можно сделать своими руками. Как — описывать словами бесполезно, смотрите в видео.

Изготовление матрицы под готовый шнек.

Шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. Как ее сделать, смотрим в следующем видео.

После сборки основного узла надо установить мотор с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Можно запускать.

Как сделать гранулятор с плоской матрицей

Сначала надо разобраться с тем, как он устроен. Все отлично продемонстрировано в видео.

Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

В этом видео более подробные пояснения по процессу изготовления матрицы и роликов.

Установка

Методика установки самодельного пеллетного котла практически не отличается от монтажа других видов твердотопливного оборудования. Главная задача в данном случае – грамотно разместить сам котел и подающий топливный шнек. Между отдельными модулями должно быть соблюдено расстояние в 70 см, а перед самим котлом нужно оставить 2 метра свободного пространства. Подача теплоносителя в отопительный котел в момент его поджига может привести к выпадению конденсата с золой и сажей. Его очень сложно удалять. Поэтому в процессе установки котла выполняется его обвязка с водяным контуром, в котором встроен смесительный узел.

Как правило, используется трехходовой клапан, который подает теплоноситель внутрь водяной рубашки только после прогрева до соответствующей температуры. При этом циркуляционный насос принуждает воду циркулировать по малому кругу. Как только она нагревается, трехходовой клапан постепенно подмешивает ее в теплоноситель отопительного контура, пока полностью не перекроет малый круг.

В завершение отметим, что эффективность пеллетных печей промышленного производства намного выше. Однако самодельные устройства намного дешевле, да и надежнее в эксплуатации.

Использование и эксплуатационные возможности

Камины и печи с водяным контуром предназначаются для установки, как в дачных домах, так и в частных многоэтажных постройках. За счёт своей высокой эффективности, такие очаги способны выполнять роль основного источника отопления. Также наличие водяной рубашки позволяет выполнить подключение таким образом, чтобы в доме появилась горячая вода и котёл для её регулярного нагрева.

Каминопечь с водяным контуром не зависит от наличия проведённого газа и электричества и тем самым может устанавливаться даже в посёлках и деревнях, где зачастую возникают перебои и отключение данных ресурсов.

К основным особенностям и положительным качествам таких установок относят:

• Возможность подключения практически к любому типу отопительной системы;
• Широкий диапазон цен, брендов, моделей и производителей;
• Для растопки и работы конструкции необходимы просушенные и подготовленные поленья, либо покупные брикеты;
• Рабочий процесс полностью отлаженный, а сама печь может работать в автономном и экономичном режиме;
• Каждая модель имеет своё уникальное и неповторимое стилевое оформление;
• Для небольших помещений возможен выбор углового отопительного агрегата;
• За счёт наличия теплообменника и водяной рубашки, отапливание помещений происходит очень быстро и равномерно.

В данной статье представлено большое количество фото различных моделей и схем установки, которые помогут вам сделать плавильный выбор и определить необходимые для себя визуальные качества очага.

Критерии выбора

Печка камин с водяным контуром может иметь различные характеристики и эксплуатационные возможности

Перед покупкой уделите особое внимание следующим критериям:

1. Определите необходимую мощность отопительного агрегата. Визуально узнать её можно исходя из размеров, формы, расположения очага. Самыми мощными являются массивные чугунные конструкции, имеющие пристенное или островное расположение. Подробней ознакомиться с данным параметром можно изучив прилагающуюся к модели инструкцию. Учитывайте, что для обогрева 10 квадратов, понадобится около 1 киловатта;

Стальная модель, с отделкой боковин огнеупорными материалами

Стальная модель, с отделкой боковин огнеупорными материалами, варочной поверхностью и топкой оснащённой прозрачным огнеупорным стеклом

Принцип отапливания на примере двухэтажного дома

Принцип отапливания на примере двухэтажного дома

1. Каминные печи с водяным контуром могут иметь как отечественное, так и зарубежное происхождение. При выборе отдайте предпочтение проверенному, известному бренду, качество которого проверенно временем;
2. Установка должна отличатся высоким качеством, долговечностью. В качестве материла изготовления основания, отдайте предпочтение чугуну или листовому стальному покрытию, которое дополнительно окрашивается специальной защитной краской. Такие очаги подходят как для регулярного отапливания, так и для периодического обогрева, могут располагаться в помещениях, не имеющих других источников тепла;
3. Печи камины длительного горения с водяным контуром больше подходят для установки в помещениях, в которых вы проживаете постоянно, а также для домов с большой площадью, несколькими этажами.

Схема с указанием прохождения воздушных масс и прогретого воздуха

Схема с указанием прохождения воздушных масс и прогретого воздуха

Некоторые стальные модели с водяным контуром имеют средний КПД

Некоторые стальные модели с водяным контуром имеют средний КПД при небольших габаритах

О производстве биотоплива

Его можно условно разделить на семь этапов . Рассмотрим на примере пеллет из древесины.

Крупное дробление

Сырьё распределяют на две группы – чистая плотная древесина и неочищенная от коры. (Это позволит в дальнейшем классифицировать товар по качеству сырья).

Сырьё поступает в дробильную машину и измельчается. В итоге, выходит материал, напоминающий крупные опилки, чей размер ≈ 25 на 25 мм. Такая фракция позволяет эффективно их просушивать, а впоследствии измельчать до более мелких размеров;

Сушка дробленого материала

Для дальнейшего процесса крупно меленные гранулы нужно высушить. Это позволит снизить уровень влажности до заданного значения. В среднем, показатель должен составлять ≈ 10 %.

Сушильные технологии могут быть разными (ленточные, барабанные и др.), но в любом случае — это наиболее энергоёмкий процесс, поскольку необходимо обеспечить температуру окружающего воздуха ≈ 400°. Этап важен тем, что если изготавливать пеллеты из пересушенных опилок, то не получится прочных гранул;

Мелкое дробление

Сырьё, из которого будут производиться гранулы, не должно быть более 4 мм. Для этого используют специальные дробилки (типа молотковых мельниц) позволяющих измельчить материал до нужной фракции.

Вес стандартного продукта после мелкого дробления составляет ≈ 150 кг на 1 м³.

Нормирование влажности

Иногда материал прошедший стадию сушки, теряет влагу избыточно (т.е. менее 8%). Это не позволяет качественно провести этап прессования (иссушенные гранулы становятся хрупкими и разрушаются, кроме того, снижается их теплотворная способность).

Для повышения влажности, используют разные способы — кратковременное погружение в ёмкость с водой (обычно для мягкой породы) или насыщение паром (для старой или слежавшейся древесины).

Прессование

Подготовленный в размерах и влажности материал пропускают через пресс (гранулятор), в котором множество цилиндрических углублений (матриц). Сжимаемый материал заметно уменьшается в объёме и при этом повышается его температура.

С ростом температуры измельчённая масса выделяет вещество под названием лигнин. Он является природным клеящим ингредиентом. Гранулы становятся прочными за счёт полимеризации лигнина.

Охлаждение

При давлении пресса и трении частиц материала, температура выдавливаемых гранул возрастает до 90°. Поэтому, их необходимо охладить. Для этого не нужна специальная техника, гранулы остывают естественным путём. После чего, они набирают соответствующую твёрдость.

Фасовка готовой продукции

Заказчик может получать товар в упакованном виде или насыпном (отгрузка из бункеров). Для того чтобы исключить риск снижения качества от воздействия окружающей среды, пеллеты расфасовывают в непромокаемых мешках. Большие мешки, так называемые биг-бэги вмещающие от 500 до 1000 кг или мелко потребительская тара в 15 — 25 кг.

Вот, пожалуй, и весь процесс. Ещё раз напомню, мы рассмотрели изготовление древесных пеллет. Производство из других материалов может отличаться.

Как хранить данное топливо? Рекомендуется в сухих, вентилируемых или проветриваемых помещениях. Оптимальное размещение – на деревянных досках (или поддонах). Одним словом – не в сырости.

Принцип работы, реализованный в конструкциях пеллетных печей-каминов

Изделия упомянутой конструкции относятся к печам длительного горения. Они работают на пеллетных гранулах с реализацией принципа, используемого в конвекционных печах, но без большей части присущих ему недостатков.

1. Главным отличием конвекционных отопителей является обогрев без использования жидкого теплоносителя. Они нагревают воздух в помещениях, что позволяет сократить расход топлива и время на прогрев.
2. Пеллетная печь дополнительно реализует данный принцип за счёт имеющегося в её конструкции газогенератора (камеры дожига, в которых сжигается выделяемый при сгорании пеллет газ). Это обеспечивает выработку дополнительного тепла.
3. Ряд моделей подобной конструкции предусматривает обустройство в них специальных каналов конвекции (пустые полости либо трубы), размещаемых по всему периметру топки. Данное техническое решение позволяет использовать закон конвекции. Забирая холодный воздух с пола через имеющиеся отверстия, пеллетные печи-камины нагревают его, после чего горячий воздух стремится вверх, отдавая при этом тепло помещению.
4. Пеллеты подаются в топку из специального резервуара (шнековая подача), где попадают на горелку или реторту. В конструкции реализован автоматический розжиг, после чего топливо медленно горит.

В целях повышения КПД пеллетная печь снабжается дополнительными техническими приспособлениями (системы дымоудаления, принудительной подачи воздуха, дозированная подача пеллет и т. п.).

К возможному вопросу об изготовлении своими руками

Главный «агрегат» — мобильный гранулятор. Его можно купить (даже китайский). Но это только часть технологического процесса, ведь ещё есть: дробление, просушка, увлажнение. Поэтому, рациональный выход – закупка предварительно подготовленного сырья прошедшего все предварительные стадии.

Как показывают отзывы «решившихся» людей, стоимость качественной продукции выходит дороже, чем у промышленного производителя. Хотя заманчиво…

Анекдот в тему: Габровца спросили: — Почему, покупая дрова, вы выбираете самые сучковатые?

— А потому, что они греют два раза: когда их колешь, и в печке.

Надеюсь, было познавательно. Подписывайтесь в блоге и приглашайте друзей. До скорых новых встреч и мира Вашему дому!!!

Цитата мудрости: Юмор переносит душу через пропасть и учит её играть со своим горем (Фейербах Людвиг Андреас).

Преимущества и недостатки

Помещение, расположенное вдалеке от газовых или электрических магистралей, особо нуждается в необходимости быть оборудованным такой печкой.

Достоинства пеллетных печей:

• Установка и запуск проводится в течение 1 дня. Сделать это можно своими руками.
• Горение ведется в автоматическом режиме. Длительность процесса зависит от размера бункерной камеры.
• Благодаря своей компактности и своеобразному дизайну, печи можно устанавливать в любом помещении.
• Применение пеллет привод к уменьшению расхода топлива на 40%.
• В печи встроена система противопожарной безопасности, что исключает возникновение пожара.

К рекомендациям относится необходимость подключения системы автоматики к стабилизатору напряжения.

К недостаткам можно отнести:

• Высокая стоимость агрегата в сравнении с их газовыми и электро аналогами.
• Сложность сервисного обслуживания в сельской местности.
• Оборудование нуждается в регулярно очистке 1 или 2 раза в неделю. Особенно это относится к старым моделям.
• Перепады напряжения в сети могут вызвать быстрый выход прибора из строя.

Преимущества и недостатки пеллетных печей

Преимущества

1. Печи на пеллетах можно использовать в областях и районах, где не разрешено пользоваться дровяными печами.
2. Пеллетная печь не нуждается в установке дымовой трубы. Трубу для вытяжки можно вывести в стену дома, соответственно, как это делают при установке высокоэффективной газовой печи. Поэтому при сгорании топлива нет образования сажи.
3. Золу можно чистить даже при разогретой печи.
4. В сравнении с дровяной в пеллетной печи легче контролировать температуру. Для этого устанавливается термостат.
5. Печи на пеллетах являются безопасными, так как их поверхность не перегревается. Исключением является только стекло дверцы.
6. Пеллетные печи практичнее деревянных. Специально изготовление гранулы не имеют грязи, коры и насекомых, а также в их состав входит незначительное количество смолы и влаги. Поэтому экологически чистое топливо издает больше тепла, приносит меньше золы и загрязнений.

Недостатки

1. Пеллеты упаковываются в большие мешки, которые могут весить до 18 кг. В морозную погоду необходимо будет заполнять бункер несколько раз в сутки, поэтому вам нужно будет носить много тяжелых мешков.
2. При попадании посторонних предметов в системе подачи топлива происходит затор. В связи с этим, если вы вовремя не окажетесь дома, то помещение начнет быстро остывать.
3. Электронная система, встроенная в пеллетные печи, обладает сложной схемой, схожей с современными газовыми печами. Она достаточно долго работает, до тех пор, пока не перестанут работать все ее компоненты. Однако при поломке вам сможет помочь только квалифицированный мастер по ремонту пеллетных печей. В печи должен быть установлен специальный фильтр, благодаря которому печь не выйдет из строя при скачке напряжения.
4. Пеллетная печь полностью зависит от электроснабжения, так как ее вентилятор и мотор работает от электричества. Поэтому на случай, если сеть будет отключена, необходимо иметь в запасе резервный аккумулятор.

Пеллетные печи выгодные и не трудоемкие. При их установке в доме они полностью окупают себя. Однако необходимо знать, как преимущества, так и трудности, связанные с этими печами. Однако по некоторым прогнозам, пеллетные печи, скорее всего, полностью заменят дровяные печи, как способ отопления.

Виды оборудования для использования пеллет

В качестве топлива пеллеты используются как в частных загородных домах, так и в промышленных помещениях. Выбор оборудования зависит от площади обогрева.

Пеллетные печи (камины)

Пеллетные камины обычно устанавливают для обогрева одной отдельно взятой комнаты или дома с небольшой жилой площадью. Мощность подобных устройств колеблется в пределах 6–15 кВт. Современные пеллетные печи подразделяют на три типа:

1. конвекционные печи, которые способны нагревать исключительно окружающий воздух;
2. устройств, дополнительно оснащенные водным контуром для прогрева не только воздуха, но еще и воды;
3. комбинированные печи, которые наряду с пеллетами, могут использовать также брикеты с опилками или обыкновенные сухие дрова.

Пеллетные котлы

В больших загородных коттеджах, а также на промышленных предприятиях в качестве отопительных приборов, использующих пеллеты, устанавливают котлы. Их мощность варьируется в пределах 15–100 кВт. Если монтаж пеллетных котлов происходит в частном доме, то оптимальное место для их размещения – подвал. Различают несколько типов подобных устройств:

• котлы, работающие исключительно на древесных гранулах;
• системы, которые в экстренных случаях (при выходе из строя горелки, например) позволяют в качестве топлива использовать опилки или сухие дрова; для такой взаимозаменяемости оборудование оснащено специальной решеткой;
• комбинированные котлы, которые позволяют использовать не только древесные гранулы, но и дрова с брикетами.

Об экологичности

Если изготовление гранул, организовано, к примеру, из отходов мебельного производства и макулатуры, то пеллеты могут содержать примеси неорганических материалов (пропитки, клеевые составы, строительные материалы, краску и т.п.). В этом случае, говорить об экологической чистоте, нельзя. Косвенным признаком наличия химических примесей служит образование красно-бурой окалины на печных колосниках, повышенная зольность, а также «химический» запах при горении.

При сжигании пеллетных гранул количество выделяемого в атмосферу углекислого газа, не превышает тот объём, который бы образовался при естественном разложении древесины. Всё просто — закрытый углеродный обмен.

Ещё факты: После сгорания 20 кг (стандартная норма  мешка) древесных пеллет, остаток золы составляет 0,2-0,3 кг, что составляет по объёму, примерно один стакан. Это значит, что печи на пеллетах, нужно чистить очень редко. При сгорании они не выделяют запах и образуют практически бесцветный дым*.

*при условии сжигания в котлах длительного горения (пиролизным методом).

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.

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.

Подготовка котельной к установке агрегата

Твердотопливные котлы с открытой камерой горения необходимо размещать в отдельных специальных помещениях – котельных. Такие помещения обустраивают в подвале или же в цоколе, оборудуя их системой интенсивного вентилирования для обеспечения нормальной работы твердотопливного агрегата.

В случае необходимости выполняют заливку специального фундамента в месте предполагаемой установки отопительного агрегата

Котлы, потребляющие твердое топливо, можно установить собственноручно, причем без каких-либо согласований с соответствующими службами. Однако в процессе установки твердотопливного котла необходимо соблюдать комплекс правил.

Так, пол в месте установки твердотопливного котла следует сделать идеально ровным и прочным. В большинстве случаев котлы устанавливают на специальные плиты, изготавливаемые из негорючих материалов.

В некоторых случаях котел располагают на ровном основании из бетонной стяжки, толщиной от 50 мм

Устанавливать котел следует на некотором расстоянии от стен. Зазор между задней стенкой котла и стеной помещения должен составлять как минимум 60 см, при этом расстояние между стеной котельной и передней поверхностью котла должно составлять не менее 25 см.

Перед установкой отопительного агрегата стены и пол помещения котельной необходимо покрыть противопожарным материалом с минимальным пределом огнестойкости 0,75 ч. Для этих целей могут быть использованы: листы металла, базальтового картона, минерита или же асбестоцемента.

Также помещение котельной должно быть оборудовано системой слабоприточной вентиляции. Это может быть обычное окно, или же отверстие, проделанное в стене. При этом его площадь рассчитывается исходя из мощности котла: на 1 киловатт мощности котла должно приходиться 8 квадратных сантиметров вентиляционного проема.

В случае, когда помещение котельной оснащено только освещением, в нем стоит установить и розетки с питанием от электросети в 220 V.

Если котел размещен от стены на расстоянии менее 38 сантиметров, достаточно изолировать эту стену листом огнестойкого материала

Жаропрочным листом стоит закрыть пол непосредственно в месте установки котла, чтобы защитный материал выдавался вперед на 80 см от передней стенки котла. Эта мера поможет избежать возникновения пожара в случае выпадения жара из топки.

Все производители тепловых агрегатов в инструкциях по монтажу своей продукции рекомендуют возводить фундамент для установки на него котла. Так, если котел малой мощности, вес которого не превышает 200 кг, его со спокойной душой можно устанавливать на основу из цементной стяжки. В случае верного обустройства она без проблем выдерживает такого рода нагрузки.

А вот для монтажа агрегата, вес которого превышает 300 кг, целесообразно соорудить основу из армированной железобетонной стяжки. Причем ее толщина должна составлять от 10 до 12 см. Если же вес котла превышает 300 кг, то его нужно устанавливать исключительно на основание, состоящее из отдельной фундаментной плиты.

Монтаж пеллетных котлов с электродвигателем и пеллетным шнеком производят на специально залитый фундамент, чтобы минимизировать влияние вибрационной нагрузки на основание под ними

Твердотопливные котлы разрешено устанавливать на пол из дерева. Однако для начала место установки придется подготовить собственноручно, предварительно усилив его брусообразными лагами, сечение которых составляет как минимум 100х50 мм.

Если же в котельной запланирована установка дополнительного тяжелого оборудования, то делать заливку фундамента под каждую его единицу нецелесообразно. В таком случае гораздо проще залить так называемые промышленные полы, то есть сделать стяжку из бетона на высоту 12 см.

При этом ее наполнением должна быть арматура диаметром от 8 до 14 мм. Затем нужно сделать плотную подушку из щебня, а сверху положить сетку с размером окошка 20х20 см.

Площадь помещения, отведенного для оборудования котельной, должна составлять не меньше 15 квадратных метров, при высоте потолка 2,5 метров

Исходя из того, как подключен котел к дымоотводу: через крышу или же через стену, необходимо спроектировать размещение отверстия, через которое будет выведена труба дымохода и проделать его. При этом ее внутренний диаметр должен совпадать с диаметром выходной горловины твердотопливного агрегата или же быть чуть больше.