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.

Пеллеты для отопления

Сразу оговоримся, что речь сегодня пойдет не о пеллетах, которые используются на складах для погрузки/транспортировки различного товара. Мы поговорим про пеллеты для отопления (их еще называют пеллетами), то есть об альтернативных источниках тепловой энергии. Рассмотрим характеристики, виды, цены, особенности изготовления промышленного и изготовления своими руками. Эта тема достаточно интересная, пусть ее и обсуждают на протяжении нескольких лет.

Пеллеты для отопления

Таблица средних цен на пеллеты отопления

Пеллеты СВЕТЛЫЕ 6 мм. (древесные гранулы) в п/э мешках 15 кг.

Пеллеты СВЕТЛЫЕ 6 мм. в БИГ-БЭГАХ 1 тн.

Пеллеты СВЕТЛЫЕ 8 мм. (древесные гранулы) в п/э мешках 15 кг.

Топливные брикеты RUF (береза) упаковка 10 кг.

Наименование продукта	Цена в рублях с учетом доставки от 20 тн. по г.Москва	Цена со склада (от 1 тн.)
Пеллеты из лузги подсолнечника 6/8 (МКР)	3500 р./тонна	4500 р./тонна
6300 р./тонна	6800 р./тонна
Пеллеты 8 мм. (древесные гранулы) в п/э мешках 16 кг.	6300 р./тонна	6800 р./тонна
5800 р./тонна	5900 р./тонна

Средние цены за мешок

Сравнительная характеристика затрат и расходов на отопление пеллетами

Как определить качественные топливные гранулы?

Сразу расскажем о стоимости топлива. Она зависит от качества и класса пеллет, но в среднем древесные гранулы (к примеру, из сосны) стоят около 6 тысяч рублей за тонну, а из торфа – порядка 5,5. Цены могут варьироваться в ту или иную сторону, но общие цифры ясны.

Эффективность отопления гранулами зависит преимущественно от их качества. И это качество, в свою очередь, вполне определяется визуально. Ознакомьтесь с приведенной ниже инструкцией, чтобы научиться определять качество продукции.

• Пыль. Если в упаковке с пеллетами много пыли, значит, это продукция низкого качества и у вас есть все основания, чтобы вернуть ее продавцу.
• Поверхность гранул должна быть гладкой и не иметь никаких дефектов (вздутий или трещин). Если такие дефекты есть, значит, в производственном процессе были нарушения.
• Цвет. Если пеллеты для отопления имеют сероватый оттенок, это говорит об их лежалости. И качество такого топлива, безусловно, будет низким.
• Длина. Зачастую это 2,5 сантиметра, но, честно говоря, данный показатель свидетельствует всего лишь о европейских стандартах производства.
• Запах. Хорошие гранулы должны слегка сладко пахнуть – это свидетельствует о том, что при изготовлении были соблюдены все требования.

Классификация пеллет

Помимо того, что мы рассказали выше, существует также технологическая классификация – она информативнее и, если можно так выразиться, рыночнее. Согласно этой классификации пеллеты могут быть следующих типов.

Белые, которые относят к классу премиум. Вполне очевидно, что этот материал светлый; при его изготовлении используется дерево, высушенное в соответствии с технологией, а никакие смеси или вкрапления коры при этом не применялись. Зольность данного топлива достаточно низкая – порядка 0,5 процента. Благодаря этому гранулы могут использоваться для всех без исключения отопительных котлов, а теплопроизводительность может достигать 17,2 мегаджоулей на килограмм, при этом чистить котел приходится максимум раз в месяц.

Индустриальные гранулы. Они не только отличаются своим цветом, но и имеют в составе пыль, грунт, кору и другие довески. Зольность топлива уже более высокая, хотя теплопроизводительность остается такой же. Стоит помнить, что частота чисток увеличивается наравне с зольностью, данный показатель должен указываться в сопроводительной документации.

Агропеллеты – топливо класса стандарт. Такие пеллеты для отопления являются результатом обработки подсолнечных семян, а также гречневых ядер. Отличаются темным цветом и достаточно низкой теплопроизводительностью – максимум 15 мегаджоулей на килограмм. Зольность высокая, зато стоимость достаточно низкая. Применяется данное топливо преимущественно на тепловых станциях, а также в тех котлах, которые оснащены функцией автоматической очистки. В противном случае чистить прибор приходилось бы каждый день.

Обратите внимание! Почти 95 процентов всех производимых сегодня гранул являются именно белыми.

Основные характеристики пеллет

По сути, пеллеты – это отходы деревообрабатывающей промышленности, а также торфа, угля, иных продуктов растительного происхождения. Технологию их производства, а также особенности определения качества мы рассмотрим несколько позже, а вот об общих параметрах можно поговорить и сейчас.

Если говорить кратко, то это капсулы, которые получают в процессе прессования органики при высоком давлении (порядка 300-т атмосфер) и температуре. Сам материал при этом, пропускаемый сквозь определенные формы, выдавливается капсулами или же гранулами, частички в которых склеены/спаяны между собой. Что характерно, никакие химические вещества или клеящие составы в данном случае не используются. Диаметр этих гранул колеблется в пределах 0,6-1 сантиметра, а длина – около 2-3 сантиметров.

Чем же особенны топливные пеллеты? Прежде всего, при горении они выделяют намного больше тепловой энергии, чем другие типы топлива. Использовав тонну пеллет, можно получить столько тепла, сколько выходит при сгорании 0,5 тонны дизельного топлива, 480 м3 газа либо же 1,6 тонны дров.

Обратите внимание! Благодаря этому пеллетное отопление вполне может конкурировать с дровяным. А стоимость при этом не такая большая, как у дизтоплива или газа. Именно поэтому количество домов, которые отапливаются с помощью гранул, ежегодно растет.

По виду сырья, используемого в процессе изготовления, гранулы могут быть следующих типов:

• из дерева, коры;
• из угля;
• из подсолнечных или гречневых семян;
• из торфа;
• из твердых отходов бытового характера.

Пеллетные котлы отопления

Ранее мы рассказывали о том как устроенные пеллетные котлы. Советуем вам в дополнение к этой статье ознакомится с этим руководством

О технологии изготовления пеллетов

Этот момент играет очень важную роль. В производственном процессе заранее подготовленное сырье проходит несколько этапов. Ознакомимся с ними.

Этап 1. Специальные дробильные машины измельчают сырье на фракции размерами примерно в 0,2х2,5х2,5 сантиметра, хотя желательно делать их меньшими, дабы сократить затраты на просушивание.

Этап 2. Существует несколько способов просушивания сырья, все зависит от того, какой тип оборудования применяется предприятием для сборки конвейерных линий. В результате влажность сырья должна составлять максимум 10%.

Этап 3. Далее выполняется доизмельчение, для чего используется молотковая мельница. В итоге размеры фракций не превышают 0,4 сантиметра.

Этап 4. Так называемая водная подготовка. В ходе этого процесса сырье обратно обогащается влагой, которая проходит через шнековый смеситель.

Этап 5. Следующий этап – прессование, для чего могут применяться самые различные прессы. В условиях высокой температуры (порядка 100 градусов) сырье выдавливается через специальное сито определенного диаметра и подрезается посредством ножа. В результате смесь становится плотнее примерно в три раза.

Этап 6. Сырье, которое выходит из-под прессов, охлаждается.

Обратите внимание! Если будет превышен порог в 120 градусов, то пеллеты потеряют свои свойства. А из-за этого качество сырья может заметно ухудшится.

Этап 7. Материал фасуется и упаковывается. Здесь все ясно, говорить особо не о чем.

Видео – Пеллеты и дрова – что выгоднее?

Какие устройства могут работать на топливных пеллетах?

Для применения данного вида топлива были разработаны специальные котлы и камины. Ознакомимся с их разновидностями и характеристиками.

Камины, работающие на пеллетах

Их можно использовать только для отопления отдельного помещения либо, как вариант, одноэтажного дома незначительной площади. Среднестатистическая мощность таких приборов колеблется в пределах 6-15 киловатт. Камины могут быть трех типов:

• конвекционными, то есть такими, что греют лишь воздух вокруг;
• со специальным контуром горячего водоснабжения (способны прогревать воду);
• комбинированными (могут применяться не только гранулы, но и брикеты или дрова).

Котлы, работающие на пеллетах

Мощность данных приборов может достигать 100 киловатт. Устанавливают их преимущественно в подвальных помещениях, специально оборудованных комнатах на первом этаже или же в отдельном здании. С их помощью можно не только обогревать, но и обеспечивать горячей водой целое зданий. А если посмотреть фотографии современных моделей, то можно прийти к выводу, что такие котлы достаточно эффективны.

Устройства могут быть следующих типов:

• исключительно на пеллетах;
• с возможностью применения дров или брикетного топлива (в крайних случаях, для этого предусмотрена специальная решетка);
• комбинированными (способными работать на всех видах твердого топлива).

Как устроены пеллетные котлы

Отличительной особенностью отопительных котлов данного типа является то, что камера сгорания в них имеет незначительные объемы. И это можно объяснить тем, что преимущественное большинство процессов проистекает не там, а в конвекционной части прибора. Другая особенность – это особая горелка, характеризующаяся более высоким КПД (если сравнивать с аналогичными устройствами среди твердотопливных котлов других типов).

Обратите внимание! Как указывается в инструкциях, срок использования может составлять 20 или даже больше лет. Это, к слову, можно тоже отнести к особенностям.

Еще пеллетные котлы отличаются высокой степенью автоматизации. И подразумевается в таком автоматическом отоплении не только возможность задавать уровень температуры, но также автономно подавать топливо. А это, в свою очередь, позволяет котлу функционировать даже без человеческого участия. И если в оперативном бункере будет достаточно топлива, то прибор сможет работать автономно в течение недели. А если речь идет о топливном складе, то можно говорить даже об автономной работе на протяжении всего сезона отопления. К слову, таким складом может быть:

• гидроизолированный колодец;
• специально обустроенное и изолированное помещение;
• контейнер, расположенный рядом с домом.

Какой должна быть мощность таких котлов? В частных домах используются приборы мощностью в 15-100 киловатт. А если для дома достаточно будет и меньше 15-ти, то целесообразнее установить камин, работающий на пеллетах для отопления. Существует один простой способ определения требуемой мощности для конкретного здания. Для этого используется правило: 1 киловатт на каждые 10 м? площади.

Обратите внимание! Хотя этот способ расчетов неточный и грубый, так как теплопотери здания в этом случае не учитываются. Следовательно, к мощности, полученной в ходе таких расчетов, следует добавить еще как минимум 15 процентов, иначе производительности прибора может оказаться недостаточно.

Основные преимущества пеллетного отопления

У подобного рода отопления есть ряд достоинств, среди которых стоит выделить:

1. отсутствие необходимости в получении специального согласия на установку;
2. отсутствие необходимости в специальном обслуживании котлов; один или два раза в месяц нужно очистить прибор от золы, хотя на большинстве современных агрегатов присутствует функция автоматической очистки;
3. в ходе эксплуатации не появляются никакие неприятные запахи;
4. повышенный КПД (он колеблется в среднем между 75 и 95 процентами);
5. удобство транспортировки и хранения гранул; к помещению, где они будут храниться, выдвигается всего одно требование – чтобы в нем было сухо;
6. контур дополнительного ГВС, присутствующий в большей части моделей;
7. возможность собственноручного монтажа.

Основные недостатки

Без минусов здесь, разумеется, также не обошлось. Их не очень много, поэтому рассмотрим все:

1. высокая стоимость котлов (в последнее время она упала, но по-прежнему существенно превышает стоимость, к примеру, электрических или газовых приборов);
2. частая очистка, если речь идет об относительно старых моделях (порядка двух раз в неделю);
3. на данный момент пеллетный обогрев обходится дороже газового;
4. большая часть зарубежных котлов на рассчитана на наши суровые зимы и перебои в подаче электричества, поэтому вполне могут преждевременно выйти из строя;
5. также могут возникать определенные трудности с покупкой и доставкой топливных гранул, в особенности в отдаленных населенных пунктах.

Обратите внимание! Решив оборудовать у себя пеллетное отопление, взвесьте все заранее. Ведь поставщики пеллет могут находиться далеко от вашего дома, что сопряжено с рядом трудностей.

Видео – Топливные пеллеты

А теперь выясним, как производятся гранулы в домашних условиях.

Пеллеты своими руками

Сразу оговоримся, что это достаточно сложная процедура, с которой можно справиться только при наличии всего необходимого оборудования.

Этап первый. Подготовка

Вот перечень требуемого оборудования:

1. дробилка (если сырьем послужит дерево, опилки или лузга); прибор необязателен, поскольку при желании можно приобрести уже готовое измельченное сырье;
2. гранулятор, матрица к нему (цилиндрическая или плоская);
3. сушилка аэродинамического или барабанного типа – ее можно сделать из железной бочки;
4. вторичная дробилка.

Обратите внимание! Желательно использовать именно плоский гранулятор, так как его достаточно просто изготовить своими руками, а никакие дорогостоящие элементы в данном случае не требуются.

Помимо того, при плоском грануляторе и дробилки не нужны, поскольку процесс дробления будет происходить именно в нем. А потребность в сушилке зависит от того, каков процент влажности исходного сырья. К слову, гранулятор можно сделать и в домашних условиях – сейчас вы узнаете, как!

Видео – Как сделать гранулятор

Этап второй. Заготовка сырья

• В сырье не должны находиться никакие сторонние примеси, следовательно, до начала работ его необходимо просеять, иначе готовые пеллеты для отопления будут низкого качества.
• Максимальная влажность этого сырья – всего 12 процентов. По этой причине все материалы предварительно просушиваются.
• Желательно, чтобы в сырье было много клея, лигнины и смол. Это ускорит процесс грануляции, и конечный материал будет отлично держать форму.
• Для просушивания сырья должен использоваться специальный сушильный барабан.

Дальнейшие же действия могут разворачиваться по нескольким разным сценариям – все зависит от типа исходного сырья.

Вариант №1. Изготовление пеллет из опилок

Если гранулы будут производиться из опилок, то алгоритм действий должен быть следующим.

Этап 1. Опилки просушиваются до минимального показателя влажности – а это, напомним, 12 процентов.

Этап 2. Далее они просеиваются ситом, дабы в гранулятор не попадали никакие посторонние предметы.

Этап 3. Затем опилки дробятся молотковой мельницей.

Этап 4. Если после этого влажность материала ниже 8-ми процентов, то его обрабатывают горячим паром для повышения данного показателя.

Этап 5. Сырье прессуется, пеллетам придается необходимая форма.

Этап 6. После этого они просушиваются и охлаждаются.

Этап 7. В конце их упаковывают в бумажные мешки для хранения.

Вариант №2. Делаем пеллеты из соломы

Сразу оговоримся, что зольность у таких гранул достаточно высокая, но равно как и энергоэффективность. Для производства нужны специальные приборы. Своими руками с изготовлением справиться трудно, так как для дробления соломы нужна большая дробилка. По этой причине предварительно необходимо сделать или приобрести соответствующую технику.

Обратите внимание! Гранулы из камыша практически ничем не отличаются от соломенных. Оборудование в данном случае то же.

С помощью таких пеллет можно отапливать камины и печи. Но чистку придется проводить достаточно часто по причине высокой зольности, зато количество жара выделяется очень большое, следовательно, у такого топлива отличный КПД.

Вариант №3. Пеллеты из торфа своими руками

Алгоритм действий в этом случае следующий.

Этап 1. Торф просушивается естественным путем.

Этап 2. Его очищают от примесей, камней и остатков растений.

Этап 3. Полученная масса измельчается.

Этап 4. Сырье просушивается и доводится до показателя влажности в 12 процентов.

Этап 5. Торф повторно измельчается.

Этап 6. Далее формируются цилиндрические гранулы, затем их обрабатывают сухим паром.

Этап 7. В конце гранулы охлаждаются, приобретают нужную прочность, после чего их можно уже использовать.

Стоит отметить, что такие пеллеты для отопления могут использоваться не только при обогреве, но и, к примеру, для усиления эффекта от мин. удобрений при изготовлении абсорбентов. Также с помощью торфяных гранул нейтрализуется нефть, пролитая в воду.

Видео – Цикл производства пеллет

В итоге отметим, что пеллетное отопление с каждым годом становится все более популярным. И неудивительно, ведь характеристики у пеллетов намного лучше, чем у дров или угля. На этом все, теплых зим!