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:
- Из бункера, с помощью шнекового транспортера пеллеты поступают в камеру сгорания. Одновременно с этим, включается вентилятор, обеспечивающий подачу воздуха.
- По сигналу контроллера происходит воспламенение гранул с помощью электрического ТЭНа;
- Как только температура теплоносителя достигает заданного значения, термодатчик передает соответствующий сигнал электронному блоку управления, который переводит устройство в ждущий режим;
- 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.
- 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.
Строение изделия
Рассмотрим, из каких основных частей состоит самодельная пеллетная горелка. Ее задача – обеспечить равномерное сжигание топлива и стабильность пламени, благодаря которому происходит нагрев водяной рубашки котельного агрегата
Особое внимание уделяется возможности регулировки интенсивности горения
Пеллетная горелка состоит из следующих элементов:
- камера сгорания (в виде трубы круглого или прямоугольного сечения);
- загрузочный бункер для топлива;
- шнековый конвейер для подачи сыпучего топлива;
- вентилятор для нагнетания воздуха в камеру сгорания.
От объема загрузочного бункера зависит, насколько часто придется обслуживать котел, работающий в автоматическом режиме. Работа вентилятора-нагнетателя регулируется электронным блоком управления – интенсивность подачи воздуха влияет на скорость сгорания топлива.
Для работы электронного блока, вентилятора и шнекового конвейера требуется электричество, поэтому данное горелочное устройство является энергозависимым.
Принцип работы
Пеллетная печь оборудуется горелкой, которая работает по следующему принципу:
- Первая порция топлива, поступившая в камеру сгорания, поджигается при минимальной подаче воздуха.
- В процессе горения первой порции топлива подача воздуха увеличивается, пламя усиливается и прогревает камеру сгорания.
- Начинается подача топлива небольшими порциями, стабилизируется наддув воздуха, факел пламени становится ровным.
- Работа горелки в стабильном режиме позволяет экономно расходовать топливо и эффективно нагревать водяную рубашку котельного агрегата.
Особенности конструкции
Камера сгорания из круглой или квадратной трубы внутри имеет поддон для горящего топлива, а сверху – патрубок со шнековым конвейером для дозированной подачи опилок, гранул или другого мелкофракционного энергоносителя. Камера крепится к фланцевой плите, которая прилегает снаружи к фронтальной плоскости котельного агрегата.
Естественный приток воздуха не дает возможности сжигать топливо в подходящем режиме, поэтому устанавливается вентилятор, превращающий камеру сгорания в аэродинамическую трубу.
Сухое сыпучее топливо при оптимальной подаче воздуха сгорает практически без остатка. Небольшое количество пепла поток нагнетаемого воздуха уносит в зольник – то есть, камера сгорания в процессе работы самоочищается. Удалять пепел из зольника требуется раз в 7-10 дней – периодичность зависит от интенсивности накапливания несгоревших остатков. При повышенной влажности топлива очищать зольник приходится чаще.
Организация подачи сыпучего топлива в самодельную пеллетную горелку осуществляется двумя способами:
- В помещении устанавливается бункер больших размеров, в который загружается топливо на 7-10 дней непрерывной работы котла (именно с такой периодичностью требуется очищать зольник горелки). Для подачи топлива в патрубок горелки требуется смонтировать шнековый конвейер, длина которого зависит от расстояния между бункером и котлом.
- Бункер монтируют непосредственно на пеллетную горелку, чтобы сыпучее топливо попадало в шнек горелочного устройства под своим весом. Гравитационная пеллетная горелка проще и дешевле в изготовлении, но обслуживать ее придется чаще – обычно используется бункер, объема которого хватает на 1-3 дня работы котла.
Положительные особенности
Горелка на опилках своими руками – устройство, которое помогает расширить функциональные возможности обычного твердотопливного котла. Ее установка позволяет экономить дрова и уголь, если доступны недорогие либо бесплатные отходы деревообрабатывающего производства или растениеводства. Такой подход значительно сократит общие расходы на отопление частного дома, дачи или гаража.
Пеллетные горелочные устройства имеют ряд преимуществ, в число которых входит:
- экономное расходование топлива;
- минимальное количество золы и вредных выбросов в атмосферу за счет оптимизации режима горения – топливо и горючие газы сгорают практически полностью;
- небольшая потребность в обслуживании – топливо закладывается не чаще одного раза в сутки, зольник очищается не чаще одного раза в неделю, работа агрегата автоматизируется.
Устройство пеллетной горелки
Разбираемся в конструкции
Огромный ассортимент материалов и доступность информации позволят не испытывать сложностей с изготовлением котла.
Но любой самодельный агрегат, в том числе и твердотопливный котел, требует для сборки знаний тонкостей конструкции и производственного процесса.
Что необходимо иметь
Для выполнения работ понадобится:
- эскиз;
- навык выполнения сварочных работ;
- умение пользоваться газовым резаком;
- навыки конструктора для того, чтобы правильно выполнить разметку и раскрой материала;
- навыки каменщика;
- , работающий на твердом топливе, потребует умения пользоваться электрическими инструментами: например, резьба болгаркой или электроножницами по металлу.
Сбор материала
Для того чтобы приступить к работе, необходимо запастись материалом. Обязательно понадобятся:
- огнеупорный кирпич, строительный песок (глина);
- трубы прямоугольного и круглого профиля, листовой металл;
- колосники;
- дверки для топочного и зольного отверстия;
- чугунная плита для приготовления пищи;
- водонагреватель и насос для циркуляции воды;
- гравий или щебень, вода.
Инструменты
Производственный процесс не обойдётся без болгарки (электрических ножниц по металлу), сварочного аппарата. Также понадобится газовый резак, для работы которого необходим кислородный баллон и баллон с пропаном.
Также стоит запастись маркером по металлу, уровнем, метровой линейкой, шпателем, щипцами, пассатижами, электрической дрелью с набором свёрл. В целях безопасности обязательно нужно подготовить средства индивидуальной защиты — маски и очки. Можно приступать к работе.
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.
Пеллетная горелка своими руками: разновидности
Устройства, которые используются для переработки гранулированного сырья, подразделяются на два типа в зависимости от принципа действия – с принудительным забором и гравитационные. Выбор того или иного вида оборудования зависит в первую очередь от индивидуальных эксплуатационных условий.
На данный момент популярны пневматические пеллетные горелки Общемаш
Устройства такого типа включают в себя несколько механизмов, за счет которых производится поставка гранул. Первый из них функционирует с помощью пневматической системы. Второй механизм оснащается специальным инструментом – шнеком. Безопасность в системе обеспечивается за счет конструкции канала, установленного снизу вверх, по которому происходит подача гранул.
Автоматические устройства имеют одно серьезное преимущество – пожаробезопасность. Такие приборы применяются в технике разных производителей. Например, они интегрируются в котлы Теплодар. Пеллетные горелки, отзывы о которых преимущественно положительные, имеют довольно высокую стоимость. Цена некоторых моделей превышает 150 тыс. руб. Более бюджетные варианты можно приобрести за 60-80 тыс. руб.
Конструкция пневматического типа отличается максимальной безопасностью. Это объясняется тем, что система подачи гранул доставляет топливо небольшими порциями. Таким образом, оно не задерживаются в связном канале. Для такой горелки существует возможность установки габаритного бункера, который не нуждается в частых загрузках. При желании устройство такого типа можно купить. В настоящее время большой популярностью пользуются пневматические пеллетные горелки Общемаш.
Подающие механизмы, относящиеся к шнековому типу, включают в себя два главных узла. С помощью первого шнека производится забор гранулированного топлива из бункера. Работа данного прибора позволяет переправить пеллеты в другой приемник. После этого второй шнек направляет сырье непосредственно в горелку.
Автоматические пеллетные горелки отличаются высокой пожаробезопасностью
Недостатком устройств, подача топлива в которых выполняется принудительно, является их энергозависимость. В случае отключения электричества работа горелки прекращается.
Гравитационная пеллетная горелка: особенности конструкции
Устройства такого типа, функционирующие на пеллетном топливе, имеют другой принцип действия подачи гранул. Сразу стоит сказать, что такие агрегаты являются более удобными в обращении. Главное преимущество гравитационного механизма заключается в том, что он не требует обязательного подключения к электросети.
Пеллеты в этом случае располагаются в бункере и могут поступать в связной канал под действием собственного веса. Существует несколько популярных отечественных компаний, занимающихся выпускам подобных агрегатов (Пеллетрон, Бегемот). Пеллетная горелка такого типа запускается очень просто – с помощью изменения расположения заслонки
Важно помнить, что на дымоходе установлен регулятор тяги, который также можно настроить
Гравитационные пеллетные горелки можно использовать без подключения к электросети
КПД у гравитационных устройств несколько ниже, чем у аналогов, функционирующих за счет принудительной подачи гранулированного топлива. Установка пеллетной горелки такого типа не является сложной задачей. Полное ее подключение можно выполнить всего за несколько часов.
Для того чтобы увеличить показатели пожаробезопасности данного прибора, многие производители устанавливают на него специальные заслонки. Они оснащаются термическими датчиками, которые в случае попадания пламени в канал, соединяющийся с бункером, срабатывают и перекрывают проход.
Обзор популярных отечественных производителей
Простейшей конструкцией и низкой стоимостью отличаются изделия отечественного бренда ПЕЛЛЕТРОН. Они абсолютно не зависимы от электричества и отлично работают при наличии хорошей естественной тяги. То есть, для достижения максимальной мощности горелочного устройства разрежение в топке котла должно составлять 20 Па, что обеспечит только правильно устроенный дымоход. Атмосферная пеллетная горелка для твердотопливного котла Пеллетрон-15 ставится своими руками практически на любой агрегат, достаточно лишь прорезать в загрузочной дверце прямоугольный проем. Изделие вставляется в него и с внутренней стороны крепится к дверце винтами, из пространства топки вынимаются колосниковые решетки и прочие детали. Их можно в любой момент вернуть на место, если будет необходимость.
Таким образом, к достоинствам модели можно также отнести малый вес и простоту монтажа. Однако, есть и недостатки:
- Нет системы автоматического розжига, для этого надо пользоваться специальным баллоном с горючей жидкостью и форсункой.
- Мощность регулируется вручную.
- Высокие требования к силе естественной тяги дымохода.
- Мощность изделия ограничена значением 15 кВт, устройство пеллетной горелки Пеллетрон-15 с использованием обычной тяги не позволяет применять ее в более мощных котлах.
- Производитель требует производить очистку камеры и решеток 1 раз в сутки.
Пеллетная горелка апг 25 теплодар
Еще одно изделие отечественного производителя — это пеллетная горелка АПГ 25 Теплодар. Из названия можно судить о мощности устройства – 25 кВт, диапазон регулирования – от 5 до 25 кВт. Принцип работы – факельное горелочное устройство с принудительным наддувом и автоматической подачей пеллет из бункера. Розжиг производится элементом накаливания, процесс полностью управляется контроллером.
В случае отключения электроэнергии подача пеллет будет остановлена, а факел в топке погаснет. Кучка гранул, остающаяся в камере сгорания, будет медленно тлеть при недостаточном количестве кислорода, но это не приведет к закипанию воды в рубашке. Вентилятор осевого типа размещен в задней стенке корпуса. Здесь кроется недостаток: осевые вентиляторы в силу своей конструкции не могут развивать большое давление. Расход воздуха, который нагнетается этим вентилятором, достаточен для того, чтобы автоматическая пеллетная горелка АПГ 25 работала стабильно. Но при этом естественная тяга дымохода должна быть уверенной.
Автоматическая пеллетная горелка апг 25 Теплодар с Куппером
Достоинства изделия — доступная стоимость при наличии автоматики, в том числе аварийной. Конструкцией предусмотрен клапан, не допускающий попадание пламени в загрузочный патрубок для пеллет. В соответствии с паспортом на изделие, пеллетная горелка Теплодар должна очищаться по мере загрязнения, что зависит от качества топлива.
Бренд «Теплодар» хорошо известен на просторах СНГ и производит котлы Куппер с пеллетной горелкой АПГ 25. Это же горелочное устройство можно ставить и на другие твердотопливные отечественные котлы, такие как Валдай, Дон, КЧМ 5 и так далее. В комплекте с АПГ 25 имеет смысл приобрести бункер для гранул, который крепится к корпусу отопителя с лицевой стороны, над горелкой.
Это избавляет от покупки шнековых конвейеров для перемещения пеллет из отдельно стоящего бункера. Как пеллетная горелка для КЧМ 5 может использоваться устройство еще одного популярного отечественного производителя – Общемаш РВ 10/20 мощностью 25 кВт и РВ 14/40 (до 50 кВт).
Пеллеты: что это такое? Подробная характеристика топлива
Данное сырье отличается высокой энергоемкостью. Именно благодаря этому оно получило широкое распространение. Один килограмм гранулированных пеллет при переработке выделяет приблизительно 5 кВт/ч тепла. Из этого следует, что для организации отопления стандартного частного дома, имеющего средние габариты, понадобится около 2 кг материала в час.
Пеллеты для горелки загружаются в устройство приблизительно 1-2 раза в сутки. При загрузке новой порции сырья рекомендуется проводить очистку зольника от продуктов сгорания. Покупные горелки требуют еженедельной очистки, а самодельные приспособления загрязняются еще быстрее. Устройство, изготовленное своими руками, рекомендуется очищать приблизительно 1 раз в 3 дня. В противном случае оно довольно быстро выйдет из строя.
Некоторые модели горелок не требуют загрузки в течение 5 дней. В качестве примера можно привести пеллетную горелку АПГ-42. Такая модель совместима с котлами Теплодар-Купер.
Недостатком пеллетных горелок является обратное горение, которое сопровождается проникновением зоны пиролиза в бункер, предназначающийся для хранения и подачи топлива. Это влечет за собой задымление помещения, в котором находится отопительное оборудование, а также существует вероятность пожара.
Пеллеты – это гранулы небольшого размера, которые изготавливаются из дерева и используются в качестве топлива
Пеллеты из опилок или любых других переработанных отходов при избытке воздуха в конструкции могут быть сдуты, что приведет к возникновению большого количества отходов (золы). Подача воздуха должна быть четко отрегулирована, в противном случае не только его избыток, но и недостаток могут привести к неэффективной работе и быстрому засорению аппарата.
Потребность гранулированного топлива в воздухе определяется в первую очередь режимом горения
Подбор правильного режима является первостепенной и очень важной задачей. Выход в рабочий режим горелки производится в 5 этапов
Перед началом эксплуатации устройства необходимо ознакомиться с каждой фазой более подробно.
Первым делом требуется выполнить поджиг. Горелка для котла на пеллетах разжигается с помощью специального керамического стержня-зажигалки, который при включении разогревается до очень высокой температуры (900-1100 °C). Устройства, изготовленные собственноручно, можно разжигать и обычной лучиной.
1 кг пеллет при горении выделяет примерно 5 кВт/ч тепла
Вторым этапом подготовки оборудования к работе является запуск
Очень важно отрегулировать правильную подачу воздуха, чтобы настроить пламя горелки. Далее выполняется разгон аппарата
На этом этапе горелка входит в обычный эксплуатационный режим.
После разгона необходимо отрегулировать воздух таким образом, чтобы внутри устройства выставилась правильная температура теплоносителя в обратке. Затем нужно прекратить подачу гранулированного топлива и выставить необходимую интенсивность воздуха.
Пеллетная горелка своими руками: чертежи
С целью самостоятельной сборки необходимо заблаговременно подготовить грамотный проект, а также чертежи, все материалы и стандартный рабочий инструмент. В чертежах обязательно должны быть отражены все узлы и детали, включая камеру сгорания, представленную металлической трубой с круглым или прямоугольным сечением, а также загрузочный топливный бункер, шнекового типа конвейер и вентилятор.
Частота обслуживания котла, функционирующего в автоматическом режиме, напрямую зависит от объема и размеров изготавливаемого загрузочного бункера.
Чертеж пеллетного котла
Электронный блок управления призван самостоятельно регулировать работу вентиляторного нагнетателя и контролировать показатели интенсивности воздухоподачи, что оказывает непосредственное влияние на время сгорания загруженных топливных пеллет.
При составлении чертежей и схем очень важно учитывать, что работоспособность основных узлов, представленных электронным блоком, вентилятором и шнековым конвейером, обеспечивается электричеством, поэтому такое устройство горелочное типа относится к категории энергозависимого оборудования.
Разновидности устройств
На сегодняшний день есть три разновидности горелок, которые можно устанавливать в отопительный котел. Каждый из видов имеет свои конструктивные решения и особенности работы:
«Каминная» горелка используется для каминов, которые отапливаются с помощью пеллет, а также определенных видов пиролизного котельного оборудования. Процесс горения проходит в чаше, а снизу подается воздух. При этом пеллеты подаются сверху. Необходимо не забывать, что эта конструкция довольно редко используется в промышленных горелках, это объясняется габаритами и необходимостью производить тщательную настройку оборудования. Стокерный вид. Эта разновидность горелок имеет очень сложную конструкцию и большие размеры. Во время установки оборудования непременно обязан быть грамотно рассчитан угол, это не допустит появления значительного количества золы
Также немаловажно правильно произвести крепление шнекового оборудования для подачи горючего. Из недостатков можно выделить довольно высокие требования, которые предъявляются к качеству загружаемого топлива
Разработка проекта и чертежей
Своими руками горелку на пеллетах можно сделать, только если правильно разработать предварительно проект, подготовить инструменты для работы и требуемые материалы. При изготовлении самодельной пеллетной горелки в чертежах непременно обязаны быть отображены все детали и элементы конструкции, в том числе камера сгорания, которая представлена трубой с квадратным либо округлым сечением, а также вентилятор, бункер для загрузки горючего и шнековый конвейер.
Периодичность обслуживания котельного оборудования, которое работает в автономном режиме, будет зависеть непосредственно от размеров установленного бункера для загрузки топлива.
Электронная панель управления самостоятельно контролирует работу вентилятора и все данные интенсивности подачи воздуха, что оказывает прямое влияние на скорость сгорания находящихся в топке пеллет.
Во время составления проекта необходимо учесть, что работоспособность главных элементов конструкции, которые представлены шнеком, вентилятором и блоком электронного управления, обеспечиваются с помощью электроэнергии, потому это оборудование является энергозависимым.
Как сделать пеллетную горелку своими руками
Помимо дров и угля есть другие виды твердого топлива, доступные многим домовладельцам. Это древесные гранулы, опилки, шелуха семечек, отходы обработки зерновых. Из-за их сыпучей структуры сжигать такое топливо классическим способом неудобно и малоэффективно.
Получить больше тепла и автоматизировать процесс можно, установив на котел специальное горелочное устройство. Последние имеются в продаже, но они приспособлены для работы на пеллетах.
Чтобы сжигать шелуху и мелкие опилки, потребуется дополнительное устройство, одно из решений — пеллетная горелка, изготовленная своими руками.
Пеллетная горелка своими руками
Строение изделия и назначение его элементов
Задача любого горелочного устройства – создать мощный ровный факел пламени для нагрева водяной рубашки котла, интенсивность которого можно регулировать.
В этом отношении конструкция пеллетной горелки преследует ту же цель и представляет собой небольшую камеру сгорания в виде аэродинамической трубы, в которую подается топливо и нагнетается воздух.
Для подачи гранул или шелухи используется шнековый конвейер, а топливо в него попадает из загрузочного бункера. Объем последнего определяет длительность работы установки. Воздух в зону сжигания поступает принудительно от вентилятора – нагнетателя.
Шнековый конвейер
Камера сгорания может быть как прямоугольного, так и круглого сечения. Последняя встречается чаще, так как она проще в изготовлении.
Если рассмотреть чертежи конструкции пеллетной горелки, то в камере круглой формы надо установить плоский поддон для горящего топлива, а сама она прикреплена к фланцевой плите, которая прилегает к фронтальной плоскости котла снаружи.
Наружная часть устройства состоит из шнекового конвейера с верхним входным патрубком, через который внутрь попадает топливо из бункера. Второй элемент – это вентилятор, установленный под шнеком и подающий воздух в нижнюю часть камеры.
Механизм пеллетной горелки
Сыпучие виды твердого топлива после сгорания образуют очень мало отходов в виде летучего пепла, поэтому устройство пеллетной горелки предусматривает ее самоочищение от потока воздуха, подаваемого нагнетателем. В результате весь пепел скапливается в зольнике, который нужно чистить не чаще 1 раза в неделю.
Описание рабочих режимов
Сам принцип работы пеллетной горелки заключается в следующем: порция топлива попадает в камеру, оно поджигается и включается минимальная подача воздуха. По мере того как топливо разгорается и камера прогревается, воздух нагнетается больше. В результате возникает устойчивый ровный факел пламени, греющий теплообменник с водой.
В заводских горелочных устройствах процесс автоматизирован полностью, розжиг обеспечивается электрическим элементом накаливания, его работу контролирует фотодатчик. Количество воздуха и пеллет, подаваемых в камеру, регулирует электронный блок, получая сигналы от датчиков температуры и давления.
Разобраться в работе устройства поможет схема пеллетной горелки.
https://www.youtube.com/watch?v=pkvWhUl1Nws
Топливо в виде древесных гранул или шелухи семечек может подаваться в шнек для пеллетной горелки различными способами:
- Традиционный способ – это подача пеллет из отдельно стоящего бункера больших габаритов, чтобы его вместительности хватало не менее чем на 7 дней работы котла, который раз в неделю нужно чистить. Из бункера топливо перемещается к горелочному устройству дополнительным шнековым конвейером необходимой длины.
- Более простой подачей топлива может быть оборудована гравитационная пеллетная горелка, выполненная своими руками. В ней шелуха и гранулы под собственным весом ссыпаются в шнек из бункера, установленного прямо над горелочным устройством, а тот подает нужное количество в камеру сжигания. Тогда запас хода котла будет составлять от 1 до 3 суток в зависимости от интенсивности работы.
Подобрать материалы для изготовления устройства несложно. Учитывая температурный режим работы камеры сгорания, для нее лучше взять трубу из жаропрочной стали с толщиной стенки не менее 4 мм. Фланцевая пластина, с помощью которой самодельная пеллетная горелка крепится к корпусу котельной установки, может быть сделана из стали обыкновенного качества толщиной 3 мм.
Подающий конвейер есть возможность приобрести в сборе, а можно изготовить самостоятельно из обычной трубы, поместив в нее шнек. Для вращения подбираются низкооборотный электродвигатель, редуктор и подшипники. Вентилятор надо купить и закрепить на пластине, подготовив для него посадочное место.
Саму пластину нужно изготавливать, изучив чертежи пеллетной горелки, и в зависимости от конструкции дверцы котла.
Детали пеллетной горелки
Пеллетный котёл своими руками
Самый сложный и дорогой элемент системы – пеллетные горелки для котлов.
Такая горелка не только сжигает топливо, но и регулирует горение, автоматически очищается и поддерживает температуру, выбранную владельцем.
Некоторые виды горелок можно переключать с пеллетного отопления на электрическое (например, в ночные часы по сниженному тарифу), а также управлять ими через смартфон.
Это высокотехнологичный элемент, воссоздать который в домашних условиях очень сложно. Стоит такой автоматический пеллетный котел около 60-80 тыс. руб.
Есть более недорогой вариант – полуавтоматические горелки, например, Пеллетрон-МБ на 15 кВт. Такая горелка стоит около 14 тыс. руб.
Если же есть возможность изготовить горелку самостоятельно, то понадобится разработать или найти готовые чертежи и хорошо в них разобраться.
Сложнее всего отрегулировать скорость подачи гранул в горелку так, чтобы они полностью успевали прогорать. Для этого понадобится датчик горения, который можно сделать из фототранзистора. Он реагирует на яркость свечения и регулирует паузы между подачами пеллет (когда яркость свечения падает, он включает подачу).
Для розжига топлива можно использовать свечу накаливания от автомобильной печи или паяльный фен.
Вентиляторы турбонаддува применяются не крыльчатые, а центробежного типа «улитка».
Изготовление узла подачи пеллет
Бункеры могут отличаться по форме и размеру (чем больше бункер, тем реже нужно будет загружать пеллеты). Сварить ёмкость не составит труда, тем более что даже небольшой фабричный бак будет стоить дорого – от 18 тыс. руб., а для самодельной конструкции можно даже сколотить фанерный короб на подставке. Внутри бункера дно делается с уклоном в сторону к шнеку (на подачу пеллет).
Монтируется труба-шахта для подачи топлива в горелку. Она может быть изготовлена из обычной сантехнической пластиковый трубы и гофры, или стальной трубки.
Устройство котла на пеллетах
Внутри монтируется шнек. Его завивают из шинной проволоки плоского сечения или заказывают фабричную модель, которая будет более надёжной. Длина шнека будет зависеть от удалённости бака от печи. Привод делается через редуктор от подходящего по мощности электромотора. Иногда применяют механизм от стеклоподъёмников автомобиля. Он как раз выдаёт невысокие обороты, что делает его наиболее подходящим вариантом.
Если бункер установить над горелкой, то можно спроектировать конструкцию без шнекового механизма.
Изготовление теплообменника
По размеру печи подбирают конструкцию теплообменника. Можно нарезать трубы круглого сечения и вварить их гребёнкой в две продольные трубы (удобнее будет работать, если продольные трубы будут с прямоугольным сечением).
Все сварочные швы нужно проверить на герметичность, а затем установить теплообменник в тело печи, выводя патрубки для подключения подачи и обратки.
