Пеллетный котел — что это такое, на каком топливе работает, конструкция и нюансы выбора

Статья подготовлена при участии специалистов компании DOZATECH

Несмотря на то, что наша страна — один из крупнейших экспортеров голубого топлива, говорить о повсеместной газификации не приходится. Для многих потребителей и в Москве, и в Сибири самый дешевый способ отопления и сейчас недостижим, и не факт, что будет доступен в будущем. Поэтому приходится искать альтернативные источники обогрева, благо, выбор в этой сфере впечатляющий. И в последние годы ассортимент отопительного оборудования пополнился интересным агрегатом – пеллетным котлом. Остановимся подробнее на этом типе оборудования, для чего рассмотрим следующие аспекты:

• Что такое пеллетный котел отопления и на каком топливе он работает.
• Устройство агрегата.
• Преимущества и недостатки пеллетного котла.
• На что обратить внимание при выборе агрегата.

Что такое пеллетный котел

По сути, это разновидность твердотопливного котла, но рассчитанная на определенный вид топлива (пеллеты) и с возможностью полной или частичной автоматизации рабочего процесса.

У них более высокий КПД (коэффициент полезного действия) — и за счет характеристик пеллет, и за счет особенностей конструкции. Пеллетные котлы могут быть как узкоспециальными – предназначенными только под пеллеты, так и комбинированными (универсальными) – способными работать на дровах или угле, некоторые модели работают практически на любой биомассе, в качестве топлива можно использовать шелуху, древесные отходы и подобное.

При определенной конструкции котла в нем можно сжигать любую биомассу очень низкой калорийности – это щепа, кора, отходы деревообработки, сельхозотходы, лузга подсолнечника и другое.

Пеллеты, или древесные гранулы – экологически нейтральное топливо, получаемое, в основном, из отходов деревообрабатывающей промышленности (щепки, стружка, кора), но они могут быть и из отходов сельскохозяйственных культур. Появились пеллеты в тридцатые годы прошлого века, когда в штате Айдахо была изобретена и опробована первая установка по прессованию в гранулы отходов с местных лесопилок. Под сильным давлением сырьевая масса нагревается, что провоцирует образование лигнина, который и связывает мельчайшие частицы в плотные, гладкие гранулы. Это позволяет отказаться от использования химических веществ – пеллеты полностью натуральное, безопасное, в плане экологии, топливо. Диаметр гранул варьируется в пределах 6-8 мм, длина – до 50 мм. В европейских странах пеллеты относятся к стандартизированным видам топлива и производятся по стандарту DIN plus.

В нашей стране их производство не столь развито и поднадзорно, качество гранул, от которого будет зависеть и КПД котла, и его работоспособность, определяют визуально – белые лучше, чем серые. В отличие от древесины, у гранул пониженная влажность и повышенная плотность, ввиду чего при горении выделяется большее количество тепла и минимальное количество углекислого газа. Если перевести это свойство в цифры, для сравнения, получится следующее соотношение – при сжигании тонны пеллет выделится столько же тепла, сколько при сжигании 1,6 тонны дров. Зольность составит всего 0,5 % от сгоревшего объема, а выделяемые дымовые газы будут бесцветны.

Устройство агрегата

Сам пеллетный котел состоит из трех основных узлов:

• Топочная – оборудована специальной горелкой (ретортная или факельная) и двумя дверцами (контрольная, очистная).
• Конвективная зона – в ней расположен теплообменник: он может быть вертикальным, горизонтальным или комбинированным, трубчатого или пластинчатого типа. В конвективной зоне происходит нагревание теплоносителя в теплообменнике газами, выделяемыми в процессе горения пеллет. Большинство агрегатов рассчитаны только на отопление и имеют один контур, но в некоторых моделях — два контура: отопительный и водонагревательный.
• Зольник – в него поступают отходы горения (незначительные при нормальном дожиге), которые периодически удаляются через очистную дверцу.

Однако перечисленные узлы — это хоть и основная, но только часть, для работы которой необходима приставка АПТ (автоматическая подача топлива). Эта приставка включает следующие компоненты:

• Бункер – емкость для пеллет определенного объема, из которой гранулы поступают в топочную, может быть встроенным или наружным.
• Шнек – порционно подает гранулы на горелку по мере необходимости, приводится в действие редуктором.
• Вентилятор – необходим для поддержания процесса горения, так как устройство котла не предусматривает наличия естественной тяги.

Так как пеллетный котел — это автоматизированная система, его устройство также включает блок управления с дисплеем, на который выводится информация о текущем состоянии, и через него же задаются основные рабочие параметры. Контроллер регулирует розжиг горелки, подачу гранул и воздуха, остановку, по мере достижения нужной температуры, поддерживая выбранный владельцем режим отопления.

В зависимости от вместимости бункера и выбранного режима одной засыпки может хватить как на несколько дней, так и на неделю и даже больше.

Преимущества и недостатки пеллетного котла

Одно из главных преимуществ пеллетных котлов – экономичность, по этому показателю они уступают только газовому магистральному отоплению. Это связано и с высоким КПД оборудования, и с высокой теплотворностью пеллет, и с их доступной стоимостью. Второй аспект, привлекающий потребителя – автоматизация процесса. В отличие от остальных твердотопливных котлов, пеллетный как раз не нуждается в постоянном контроле и регулярной ручной подаче топлива. У агрегатов, работающих на дизельном топливе, он выигрывает и в плане экологичности – никаких запахов и черного дыма.

Главным же недостатком этих агрегатов является солидная цена – это самые дорогие твердотопливники, стоимость автоматизированной станции европейского производства измеряется сотнями тысяч, отечественные немного дешевле. Далеко не каждому частнику по карману такие вливания в отопительную систему своего дома. Однако учитывая долговечность оборудования, которая сегодня приближена к двум десятилетиям, это разумное вложение в долгосрочной перспективе.

Кроме высокой стоимости, к минусам относят энергозависимость – автоматика нуждается в электричестве, и если отключение на несколько часов (в среднем до 10) допустимо и не собьет настройки, то более длительное остановит работу котла. Станция должна быть оборудована независимым источником энергии, что еще увеличит стоимость системы.

На что обратить внимание при выборе агрегата

Несмотря на относительную «молодость» этого типа твердотопливников, на рынке большой выбор котлов зарубежного и отечественного производства. Чтобы подобрать оптимальный для своих условий агрегат, стоит обратить внимание на несколько важнейших параметров.

Мощность – у каждого производителя достаточно широкий модельный ряд, включающий как бытовые, так и промышленные агрегаты. Как и у любого отопительного оборудования, мощность измеряется в киловаттах (кВт), мощность бытовых моделей начинается от 15 кВт. Так как обогрева помещения со средними теплопотерями необходимо около 1 кВт на 10 м², такой котел способен обогреть дом в 150 м². Однако стоит учитывать, что котел нужен с небольшим запасом.

КПД – чем больше этот показатель, тем экономичнее отопительный процесс. У пеллетников КПД варьируется в пределах 85-95% и зависит как от качества гранул, так и от особенностей конструкции.

Пятиходовый теплообменник обеспечивает высокий КПД котла – он позволяет получить максимальный теплосъем при прохождении газов через конвективную зону к дымоходу.

Специалист советует обратить внимание на материал, из которого сделан котел, и на тип теплообменника.

Котлы, изготовленные из толстого металла (6 мм и 8 мм, в зависимости от мощности) – долговечнее. Толщина металла влияет на срок эксплуатации котла, это тоже важно – сколько лет проработает агрегат. Пластинчатый теплообменник имеет преимущества перед трубчатым – он удобнее в плане чистки.

Вывод

Пеллетные котлы – современное, экологически безопасное и экономически выгодное отопительное оборудование. На данный момент они менее востребованы, чем обычные твердотопливные агрегаты, но в будущем вполне могут завоевать рынок ввиду высокого качества отопления и достойных показателей.

На нашем портале, в разделе форума о котельном оборудовании целая ветка отведена пеллетным котлам. Не менее полезна и интересна статья о том, как подготовиться к отопительному сезону. Еще один вариант автономного отопления — тепловые насосы. В видео участник портала делится опытом по установке пеллетной горелки своими руками.

Планируем отопление дома пеллетами: выбор котла, расход топлива и отзывы

Выбор твердотопливных котлов в качестве основного источника тепловой энергии обусловлен несколькими факторами. Одним из них является доступная стоимость топлива. Но наряду с этим отмечают неудобство в обслуживании – необходимо постоянно заполнять топку, удалять золу и т.д. Поэтому в качестве лучшей альтернативы выбирают отопление дома пеллетами: котлы, расход, отзывы о которых говорят о преимуществах перед обычными системами.

Особенности пеллетного отопления дома

Сначала нужно понять разницу между пеллетами и простыми дровами. Для производства гранул используют древесные отходы, которые проходят несколько стадий обработки. После тщательной просушки и очистки они подвергаются воздействию паром, в результате чего формируется вязкая масса. Затем под давлением в 300 атм получают небольшие цилиндрические гранулы от 6 до 8 мм в диаметре и длиной до 70 мм.

Современный котел отопления на пеллетах может вырабатывать больше тепла, чем аналогичный на дровах. Это видно из сравнительной таблицы теплоты сгорания для различных видов топлива.

Топливо	Теплота сгорания, кВт/кг
Дрова	2,84
Топливные брикеты	4,7
Пеллеты	4,99

Схема работы пеллетного отопления

Но даже не это является преимуществом отопления дома пеллетами. Задача постоянного заполнения камеры сгорания топливом была решена довольно эффективным способом. В целом система отопления состоит из нескольких блоков:

• Бункер. Предназначен для хранения пеллет. Зачастую изготавливается из нержавеющей стали. Важным параметром является его объем. В зависимости от этого определяется дальнейший максимальный запас топлива;
• Линия подачи пеллет в котел. Состоит из гибкого шланга и шнека. Под собственным весом гранулы поступают в ротор шнека и оттуда в камеру распределения;
• Современные котлы на пеллетах для отопления дома разделяются на несколько зон. В первой происходит загрузка гранул, которые по раструбу попадают в зону воздействия воздушной горелки. При этом происходит неполное сгорание топлива, в результате чего образуется древесный газ. Он и является основным источником тепла, сгорая в камере дожига.

При такой схеме отопления работа котла практически полностью автоматизирована. Необходимо лишь 1 раз в 3-4 дня, при непрерывной работе, удалять золу и по мере надобности пополнять бункер топливом.

Правила монтажа котла на пеллетах для отопления частного дома такие же, как и для другого подобного оборудования. Поэтому лучше всего для этого обустроить котельную, которая будет отвечать требованиям СП 42-101-2003.

Выбор пеллетного котла

Без правильно подобранного котла невозможно отопление дома пеллетами. Отзывы о различных моделях не всегда носят однозначный характер. Кому-то не нравится относительно низкий КПД, некоторые жалуются на постоянное засорение камеры сгорания. Поэтому при выборе оборудования рекомендуется обращать внимание не только на его мощность, но и конструктивные особенности.

Соотношение вырабатываемой тепловой энергии к площади дома для пеллетного оборудования стандартное – 1 кВт на 10 м² жилой площади. Затем нужно обратить внимание на следующие функциональные и конструктивные особенности котла:

• Объем камеры сгорания. От этого зависит максимальная загрузка топки и время прогорания всего топлива;
• Наличие функции самоочищения. Котлы отопления на пеллетах имеют спираль дымоходных газов. С течением времени на ней может образоваться слой сажи, который существенно снизит мощность оборудования;
• Автоматическое управление. Лучше всего выбирать модели с возможностью регулирования загрузки в зависимости от внешних факторов – температуры в помещении, на улице и т.д. При этом расход пеллет на отопление будет оптимизирован.

Для потребителей главным показателем все равно остается стоимость котла. Среди множества моделей можно выделить несколько, которые применяются при отоплении на пеллетах. Отзывы об их работе говорят о надежности и хорошем показателе эффективности. Одной из самых доступных является продукция российской компании Теплодар. Их модель Куппер ОК 20 в настоящее время стоит около 84 тыс. руб. В комплект входит бункер, подающей устройство, горелка и сам котел.

В промышленном сегменте мощного отопительного оборудования лидирует компания Viesmann. Их автоматизированный комплект, рассчитанный на максимальную мощность 90 кВт стоит порядка 310 тыс. руб.

Помимо мощности нужно обращать внимание на КПД котла. Эффективное отопление дома с помощью пеллет возможно при минимальном показателе от 80% и выше.

Качество пеллет для отопления

Однако помимо правильно выбранного оборудования работа котлов на пеллетах для отопления дома напрямую зависит от качества топлива. Популярность такого способа нагрева помещения стала причиной появления некачественных гранул, изготовленных кустарным способом без соблюдения технологии. Это отразилось на фактическом показателе теплоты сгорания – он существенно ниже нормы. Бытует ошибочное мнение, что расход пеллет на отопление в частном доме зависит от их цвета. На самом деле чем темнее гранулы – тем больше коры использовалось для их производства. Светло-желтые пеллеты изготавливаются из отходов мебельной промышленности, а темно-коричневые — из лесозаготовочной. Также все виды гранул будут тонуть в воде, так как показатель их плотности превышает 1.

Одним из главных критериев выбора является зольность. По существующим европейским нормам этот показатель не должен превышать 1,5%. В случае несоответствия при сгорании будет формироваться большое количество шлака, что негативно скажется на работе котла.

Кроме этого качественные пеллеты должны иметь следующие характеристики:

• Влажность – менее 10%. В противном случае будет увеличение расхода пеллет на отопление из-за потери теплоемкости;
• Содержание пыли – не более 11%. Это напрямую сказывается на зольности пеллет;
• Упаковка. Оптимальный вариант, когда гранулы хранятся в специальных мешках, обработанных внутри гидроизолирующей пленкой. В таком случае срок их хранения может исчисляться годами.

Стоимость одного килограмма гранул составляет от 6 до 10 руб. в зависимости от упаковки. При наличии большого бункера рекомендуется приобретать пеллеты в так называемых бигбегах – больших мешках. Масса полной тары составит около 900 кг.

С отзывами на пеллетное отоплении можно ознакомиться на специализированных форумах. Комментарии на сайтах продавцов или производителей не всегда объективны из-за внутренней модерации.

Как определить расход пеллет

Другой правильный вопрос, возникающий перед будущими владельцами вышеописанного оборудования — сколько нужно пеллет для отопления дома? Для определения этого показателя необходимо знать основные факторы расхода.

Главным из них является площадь дома. При должном уровне теплоизоляции для обогрева 1 м² помещения будет расходоваться 200 грамм пеллет на отопление в частном доме. Это ориентировочный показатель, зависящий от модели котла и его параметров.

Кроме этого, при расчете расхода нужно учитывать такие характеристики.

Подбор мощности пеллетного котла

В идеале она должна отвечать соотношению на 10 м² помещения 1 кВт энергии. Однако в таком случае оборудование будет работать при максимальной нагрузке. Поэтому нужно брать небольшой запас по мощности. Тогда для здания площадью 200 м² нужно будет следующее количество пеллет для отопления дома – (200/10)*0,2= 4 кг в час при максимальной нагрузке.

Система автоматической подачи топлива

Нужно установить такой механизм подачи топлива, чтобы создать экономное отопление частного дома пеллетами. Отзывы о самодельных шнеках и устройствах контроля расхода в основном не очень хорошие – сложно или невозможно сделать тонкую регулировку подачи пеллет в котел. Поэтому рекомендуется приобретать заводские модели.

Климатическая зона

Для зим с небольшой минимальной температурой расход пеллет будет соответственно меньше, чем при экстремально низких морозах. Это тоже обязательно учитывается при подсчете расхода пеллет на отопление в доме.

При наличии газовой магистрали лучше всего выбирать этот вид энергоносителя. Отопление на пеллетах по отзывам экономно, но все равно дороже, чем газовое.

Самостоятельное изготовление отопления пеллетами

Можно ли сделать отопление дома пелетами так, чтобы минимизировать материальные расходы? В некоторых случаях выполняют модернизацию стандартного твердотопливного котла.

Для этого нужно приобрести пеллетную горелку и шнек для подачи гранул. При использовании мешков бигбег можно сделать систему их подвески, которая заменит бункер. Гибкий шланг из ПВХ должен быть диаметром от 75 до 100 мм. При этом учитывается, что шнек будет монтироваться внутри него. Последний лучше всего приобретать заводской, так как в нем уже будет установлен электродвигатель для вращения.

Горелка также нужна заводская, так как при самостоятельном изготовлении возможны проблемы с надежностью и регулированием мощности. Средняя стоимость 30 кВт модели составит от 45 до 50 тыс. руб. Основная проблема возникнет при эксплуатации старого котла. В нем не предусмотрена система очистки, как в специальных моделях. Поэтому нужно будет 1 раз в 2-3 месяца очищать теплообменник от сажи.

Выгодно ли использовать котел отопления, работающий на пеллетах? Да, но лучше всего выбирать модели котлов, которые могут работать не только на паллетах, но и на любом другом твердом топливе. Некоторые из них рассчитаны даже на установку газовой или дизельной горелки. Это даст возможность изменять вид топлива без модернизации всей системы.

В качестве примера сложности самостоятельного изготовления пеллетной горелки можно посмотреть видеоматериал: