Современной альтернативой твердотопливным котлам стали пеллетные агрегаты, использующие, для выработки тепловой энергии на нужды отопления и ГВС, специальные гранулы — пеллеты. Конструкция таких котлов имеет внушительные размеры, поскольку хранение топливных элементов осуществляется в бункере, который поставляется в комплекте. Совершенная схема топливоподачи позволяет выпускать данные котлы со 100% уровнем автоматизации с применением новых инновационных технологий с онлайн или СМС-регулирования процесса теплоснабжения дома. Это позволяет хорошо интегрировать данное тепловое оборудование в систему «Умный дом».
Содержание
Что такое пеллетные котлы, их характеристики и особенности
На самом деле, это модификация твердотопливного котла, предназначена на работу с определенным видом топлива — пеллетами, что позволяет полностью или частично автоматизировать рабочий процесс и иметь высокий КПД. Такие котлоагрегаты выпускаются, как узкоспециализированными — только для пеллет, так и мультитопливными — способными функционировать на дровах, угле и на биомассе, использующую шелуху и любые древесные отходы.
Топливные гранулы — экологически безопасное горючее. Отходы производства обрабатываются сильным давлением, в результате сырье нагревается, что активизирует возникновение лигнина, связывающего мелкие частички в крепкие, ровные гранулы, с диаметром до 8 мм и длинной до 50 мм. Приблизительная теплотворная способность 1 кг такого топлива – 5 кВт/час. Однако более точная величина эффективности пеллетного горючего будет зависеть от их энергетического состава и характеристик котлоагрегата.
Устройство и принцип работы
Пеллетный котел выполняется обычно из таких базовых элементов:
- Топочная камера, оснащенная — ретортными или факельными горелочными устройствами и 2-мя дверцами: контрольной и для очистки пеллетного котла.
- Конвективная поверхность нагрева выполняется в виде теплообменного аппарата — вертикального, горизонтального либо комбинированного варианта. В этом устройстве горячие дымовые газы, получившиеся в результате сгорания пеллет, омывают стенки теплообменника и передают тепло нагреваемой воде протекающей по внутренней поверхности, благодаря естественной или принудительной циркуляции.
- Зольник – в нем собираются отходы горения в очень малом объеме при поддержании технологических параметров работы пеллетного котла. Они периодически должны удаляться очистную дверку.
- Бункер — емкость для хранения и подачи пеллет в топочную камеру. Они изготовляются встроенными либо наружными.
- Шнек — механизм подачи гранул в горелочное устройство с помощью редуктора.
- Дутьевой вентилятор — подает воздух в зону горения и создает необходимый режим тяги для удаления дымовых газов из пеллетного котла.
- Блок управления рабочими тепловыми режимами котла с дисплеем.
- Контроллер корректирует работу горелочного устройства и топливоподачу, в соответствии с заданной температурой внутри помещения.
Исходя из объема бункера и установленного режима горения, одной засыпки пеллет может быть достаточным для работы агрегата от нескольких дней до недели, а в некоторых модификации до 10 дней.
Преимущества и недостатки пеллетного котла
Пеллетные котлоагрегаты являются современной альтернативой автономного отопления частных домов, и имеют значительные преимущества по отношению к любым другим аналогичным устройствам. Основные преимущества пеллетных отопительных агрегатов:
- Полная автоматизация процесса горения. Оператору потребуется только 1 раз в несколько дней засыпать бункер топливом.
- Высокий КПД от 88-94%, что соответствует эффективности работы современных газовых котлов.
- Облегченная система загрузки твердого топлива.
- Простота обслуживания, в которую входит только операция по очистке золовых накоплений.
- Минимальные объемы несгоревшего топлива, в виде золы.
- Безопасность котлов по отношению к окружающим людям, поскольку в них отсутствует взрывоопасный газ, а электроэнергия необходима в малых объемах, только для работы насоса, вентилятора и блока управления.
- Экологическая безопасность в связи с применением чистого природного топлива, которое при сжигании не выбрасывает вредные вещества в атмосферу.
Современное теплоэнергетическое пеллетное оборудование имеет ряд недостатков, которые пока производители не смогли преодолеть. К ним можно отнести:
- Необходимость сухого хранения пеллет.
- Высокая цена пеллетных отопительных агрегатов.
И хотя последний аргумент не в пользу этих типов котлов, низкая себестоимость тепловой энергии позволяет окупить вложенные средства на оборудование за 4-5 лет.
Мощность и расход пеллетного котла
При выборе пеллетных котлов пользуются традиционным соотношением для теплового оборудования из расчета 1 кВт мощности на 10 м2 площади обогрева. Для учета тепловых потерь из-за уровня теплоизоляции, рекомендуется к этой формуле взять запас — до 20 %.
Так для площади нагрева 200 м2 потребуется пеллетный котел мощностью: 200х 0.1х1.2= 24 кВт.
Далее можно рассчитать, сколько топлива потребуется на отопительный сезон
Р = X/Спел*К*0.01
Где:
- Р – расход топлива в кг.
- S – площадь домостроения, м2.
- Х – тепловые потери, от объекта отопления на протяжении в течении всего сезона.
- D – длительность отопительного периода, дней.
- 24 – часы функционирования оборудования, час.
- 0,7 – средний коэффициент загрузки оборудования по мощности.
- 70 – среднестатистические тепловые потери для жилищного объекта, Вт/м2 в час.
- 5.9 руб. – стоимость топлива за 1 кг.
- Спел — теплоемкость топлива, 5 кВт/кг.
- К – КПД котлоагрегата, 90 %.
X = 200*160*24*0,7*70 = 37 632 кВт/сезон
Масса топлива:37632/5/90*0.01 = 8362.6 кг
Тогда: 8362.6 кг*5.9 рублей = 49339 рублей.
Советы по выбору пеллетного котла
Расценки на пеллетные отопительные котлоагрегаты для частных жилых объектов стартуют с показателя 20-75 тыс. рублей, самые продвинутые модификации западного производства превышают отметку 1000 тыс.руб. Конечно дорого, однако за такие деньги пользователь получит автоматический теплоснабжающий комплекс с вместительным бункером, который по эффективности значительно превышает традиционный твердотопливный котел, обладающий ручной загрузкой топлива. При выборе такого котлоагрегата важно обратить внимание на тип теплообменного аппарата и горелочного устройства, систему автоматики и топливоподачи.
Тип теплообменника. Выбирая пеллетный котел, специалисты советуют покупать те, у которых установлены чугунные теплообменники, причем многоходовые. Чугун считается безупречным видом материала для производства теплообменных аппаратов. Он весьма прочный, медленно разогревается и постепенно охлаждается, способен выдержать любые температурные перепады. В том случае, когда конструкция имеет несколько ходов для движения греющей среды — она максимально сможет снять температуру с уходящих газов. Пользователям такого оборудования, нужно будет проявлять осторожность, поскольку чугун является хрупким и боится гидроударов, особенно во время пуска тепловой сети из холодного состояния.
Автоматизация работы. Пеллетные котлоагрегаты, благодаря конструкции механизма топливоподачи и большого бункера, способны автоматизироваться на 100 %.
Современные пеллетные устройства обладают такими опциями:
- Автоматическое регулирование температурного режима во внутридомовой отопительной системе.
- Автоматический процесс розжига пеллет.
- Рабочий контроль функциональности и безопасности агрегата по давлению и температуре воды в отопительной сети, качества процесса горения и отсутствия загазованности в помещении, а также уровня топлива в бункере.
Подача пеллет. Применение гибкого шнека дает возможность пользователю установить топливный бункер в отдалении от используемого котлоагрегата. Такие пеллетные котлы оборудуются 2-мя разновидностями шнеков — гибкими и жесткими. Жесткие выполнены во всех с автоматической подачей топлива. По конструкции их действие похоже на работу мясорубки, постепенно передвигая пеллеты из бункера в топку. Ключевая особенность такого шнека — фиксированная длина. То есть, пользователь не сможет переставить бункер в иное помещение. Гибкие шнеки дают возможность размещать приёмники с гранулами произвольно, в частности, в примыкающем помещении к топочной. Гранулы поступают в топку по оригинальной эластичной трубе, в которой вертится гибкий транспортер. Его протяжённость способна достигать 10 м и более.
Тип горелки. Пожалуй, это самый важный критерий выбора пеллетного отопительного котлоагрегата. Особого разнообразия в выборе не существует, в таких модификациях котлов устанавливаются либо ретортные горелки, либо факельные. Первые функционируют в вертикальной плоскости, факел вытягивается наверх, гранулы поступают снизу либо сбоку. Воздух попадает сквозь существующие боковые щели. Несовершенством данного горелочного устройства считается то, что она периодически затухает, забиваясь золой. Для того чтобы избавиться от такого недостатка, рекомендуется использовать низкозольное пеллетное топливо, которое сгорает почти целиком и не создает огромного объема золы.
Тепловая мощность – у всех производителей весьма большой выбор моделей, охватывающий как бытовые, так и производственные котлоагрегаты. Как и для любой тепловой установки, мощность в них измеряется в кВт, и для бытовых нужд применяются варианты от 12-15 кВт, для домов, имеющих площадь в 100 -150 м2.
КПД — это очень существенный показатель, который будет формировать себестоимость индивидуального отопления. Чем выше данный показатель, тем дешевле потребителю будет обходиться отопление дома. У таких котлов он самый высокий, достигает практически показателей газовых котлов.
Размер бункера определяет, как часто пользователь будет засыпать гранулы. Пеллетный котел мощностью свыше 50 кВт оборудуется топливной емкостью большого объема – 500 л.
Рейтинг 10 лучших пеллетных котлов для дома
Невзирая на сравнительную “юность” данного вида твердотопливных котлов, на российском рынке отопительного оборудования представлен внушительный ассортимент агрегатов европейской и отечественной сборки. Поскольку данные модификации отопительных устройств относятся к дорогостоящим, пользователи чаще всего обращают внимание на их цену.
Рейтинг пеллетных котлов Топ-10 для отопления частных домов с площадью 200- 250 м2:
- Светлобор — производство Россия, мощность – 20кВт, КПД- 94%, полный автомат, управление по SMS, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 221 тыс.руб.
- Froling P4 Pellet 25 – производство Австрия, мощность – 25 кВт, КПД- 92%, одноконтурный, диапазон регулировки 30-100%, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 1677 тыс.руб.
- SOLARFOCUS pellettop – производство Австрия, мощность – 25 кВт, КПД- 95%, полный автомат, управление по SMS м планшета, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 1221 тыс.руб.
- ZOTA PELLET 25S – производство Россия, мощность – 26 кВт, КПД- 92%, GSM модуль и ТЭН для нагрева теплоносителя, цена пеллетного котла по состоянию на 01.01.2020 г. – 196 тыс.руб.
- BUDERUS LOGANO S181-25 E – производство Германия, мощность – 25 кВт, КПД- 88%, автоматики управляет: PID-регулятором, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 299 тыс.руб.
- STROPUVA S30P- производство Россия, мощность – 30 кВт, КПД- 85%, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 97.6 тыс.руб.
- СТАРТ-30-GR-V2- производство Россия, мощность – 30 кВт, КПД- 90%, регулировка мощности от 10 до 100 %, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 175.6 тыс.руб.
- KITURAMI KRP 20А – производство Южная Корея, мощность – 20кВт, КПД- 92.6%, автоматический клапан противопожарной безопасности, микропроцессорное управление, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 226 тыс.руб.
- ACV TKAN 1 – производство Бельгия, мощность – 35 кВт, КПД- 90%, цифровая русифицированная панель управления, одноконтурный, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 270 тыс.руб.
- КУППЕР ОК 20 – производство Россия, мощность – 20кВт, КПД- 83%, открытая камера сгорания, одноконтурный, мультитопливный, цена по состоянию на 01.01.2020 г.- 29 тыс.руб.
Фотографии к тексту
Вид пеллетного котла
Устройство и принцип работы
SOLARFOCUS PELLETTOP
Основные агрегаты и узлы пеллетные.
BUDERUS LOGANO S 181-25 E
STROPUVA S30P
Факельная горелка пеллетного котла
Светобор на 200 м2
ACV TKAN 1
Froling P4 Pellet
Таким образом, можно подвести итог, что пеллетные котлы — инновационное, экологически безопасное и экономически интересное теплотехническое оборудование. Лучшие пеллетные котлы производятся в странах ЕС. На текущий момент они все же менее популярны, чем привычные твердотопливные установки из-за своей цены, но в дальнейшем реально смогут завоевать рынок, вследствие превосходного качества теплоснабжения и применения энергоэффективных методов производства тепловой энергии.
