Твердотопливные отопительные устройства в первую очередь рассчитаны на сжигание дров или угля. Использование сыпучих материалов (опилок, пеллет, шелухи и других растительных отходов) в классических печках неэффективно – они быстро прогорают и основная часть тепловой энергии уходит с дымом в трубу. Изготовленная пеллетная горелка своими руками дает возможность сжигать мелкофракционное твердое топливо в оптимальных условиях, получая максимум тепловой энергии. При этом процесс подачи топлива в топку и регулировку работы горелки можно автоматизировать.
Самодельная пеллетная горелка
Содержание
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
Технология работ
Зная устройство пеллетной горелки, ее можно изготовить своими руками. Существуют разные виды самодельных горелочных устройств – их рекомендуется изучить и подобрать оптимальный вариант конструкции.
Чертеж пеллетной горелки
Подготовительные работы
На предварительном этапе готовятся подробные чертежи устройства с указанием размеров всех элементов, а также подбираются необходимые материалы.
Для изготовления горелки требуется:
- труба (квадратная или круглая), выполненная из жаропрочной стали, с толщиной стенок от 5 мм – в противном случае камера сгорания быстро прогорит или деформируется под воздействием высоких температур;
- листовая жаропрочная сталь для изготовления поддона в горелку из круглой трубы;
- листовой металл для изготовления внешнего кожуха устройства;
- листовая сталь для изготовления фланцевой пластины (толщина металла – от 3 мм);
- стальная труба, шнек, редуктор, подшипники, электродвигатель, работающий на низких оборотах – для конвейера, подающего топливо в камеру сгорания;
- электрический вентилятор;
- гибкий шланг для подачи топлива из большого бункера, удаленного от горелки (соединяет шнековый транспортер и патрубок камеры сгорания);
- инструменты для работы по металлу и монтажа крепежных элементов.
Установленная пеллетная горелка
Особенности монтажа и настройки
Сборка конструкции выполняется согласно чертежам. Труба горелки закрепляется во фланцевой пластине, которая крепится к кожуху котла. Открытая часть горелочной камеры, из которой вырывается факел огня, располагается внутри топочной камеры котла и нагревает водяную рубашку.
Внутри трубы горелки, под патрубком, устанавливается шнек, подающий порциями топливо в зону сгорания. Скорость его работы требуется отрегулировать в соответствии с интенсивностью подачи воздуха. Именно от точности настройки зависит стабильность работы устройства и эффективность использования топлива.
Установка ручного регулятора дает возможность корректировать количество оборотов двигателя шнека и нагнетающего вентилятора. Это наиболее простое и дешевое решение, но за работой котла придется постоянно присматривать и менять режим работы электрических устройств в зависимости от погодных условий и уровня нагрева теплоносителя.
Один из возможных вариантов установки
Средства автоматизации
Для автоматизации требуется специальный блок управления – автоматика твердотопливного котла не имеет соответствующих возможностей. К контроллеру подсоединяются двигатели шнека и нагнетающего вентилятора, а также температурные датчики. Получая сигнал от датчиков, контролер будет управлять работой двигателей, регулируя подачу топлива и тягу.
Самоделка также может быть оснащена устройством для автоматического розжига и контроля пламени с фотодатчиком, которые также управляются контроллером. Датчик заполнения в патрубке с топливом позволит контролировать подачу сыпучего энергоносителя.
Использование средств автоматизации заметно удорожает агрегат, но делает его максимально удобным в эксплуатации.
Автоматизация работы котла с помощью пеллетной горелки
Пеллетная горелка своими руками – один из доступных вариантов оптимизации автономной системы отопления, если в качестве источника тепла используется твердотопливный котел. Она позволяет отапливать свой дом практически всеми видами твердого топлива.
Видео по теме:
Современные устройства для нагревания воды и отопления работают на различных видах топлива. Современные твердотоплевные варианты отличаются высоким КПД и экономичностью. Практичная пеллетная печь своими руками создается по чертежам, которые могут быть разработаны в сотрудничестве с профессионалами или созданы на заказ. Схема сборки поможет избежать ошибок во время проведения основных работ.
Свернуть
Есть ли смысл делать?
Часто перед человеком, желающим установить в своем доме подобный агрегат, возникает вопрос, нужно ли собирать печь на пеллетах своими руками или лучше всего приобрести уже готовый вариант. Нужно помнить, что в первом случае человек сможет создать агрегат, который будет по всем параметрам подходить под существующие условия, а во втором – придется использовать уже готовую к работе конструкцию, но не учитывающую индивидуальных особенностей помещения. Если же сомнения вызваны видом используемого топлива, то здесь требуется знать, что пеллет – это вид переработанных отходов древесного и сельхозпроизводства, что делает топливо эффективным в плане выработки тепла, но экономичным по стоимости. Подобная самодельная печь является экологически безопасной, так как:
- не загрязняет воздух;
- не содержит в испарениях вредных компонентов;
- не требуют специальных заготовок топлива, что исключает рубку деревьев.
Важно помнить: пеллеты необходимо хранить в особых условиях, так как они очень легко загораются, что может стать причиной пожара в помещении.
Взвесив все «за» и «против» человек сможет понять, есть ли ему смысл делать такой котел своими руками или приобретать уже готовый к эксплуатации.
Принцип работы и особенности конструкции
Основной принцип работы агрегата – сочетание шнековой технологии и запального механизма, гарантирующего быстрое воспламенение. Схема пеллетного котла включает в себя эти особенности и предполагает, что процесс сжигания гранулированного топлива сопровождается принудительным поступлением воздуха, именно поэтому в ней присутствует вентилятор. Принцип работы предполагает, что автоматика розжига срабатывает только после того как топливо хорошо разгорится. Непосредственно в процессе горения брикетов образуются горячие дымовые газы. Выходя из топки, они попадают в теплообменник, где передают 95% выделившегося тепла.
Общая схема
Дальнейшая работа проходит так:
- продукты горения поступают в зольник;
- автоматическая подача воздуха позволяет поддерживать оптимальные параметры котла по выработке тепла (участие человека в этом процессе не предусмотрено).
Настройка и последующее за ней управление может производиться, если возникнет такая необходимость, с помощью вмонтированного пульта ДУ. Возможность установки максимальных для данного помещения и минимальных температурных значений позволяет обеспечить стабильную поддержку оптимальной для него температуры.
Особенности работы печи – при достижении максимальной температуры для агрегата дальнейшая подача топлива автоматически прекращается. Новое поступление становится возможным только после того, как температура упадет до минимальных показателей. Также к особенностям конструкции следует отнести:
- камера сгорания небольшая;
- до 72% теплосъема проходит в конструкции;
- средняя температура удаляемых в процессе воздействия пламени газов, составляет 1500;
- горелки объемного типа за счет чего достигается высокий показатель КПД (до 96%);
- некоторые агрегаты могут быть оснащены контуром горячего водоснабжения (дополнительное отопление в доме).
Выделяют 3 основных типа оборудования:
- пеллетные котлы, предназначенные для гранулированного топлива, произведенного из древесины;
- комбинированные печи/котлы, способные короткое время работать на дровах или угле;
- Универсальные по использованному топливу пеллетные котлы (горелки) – для них подойдет любой вид твердого топлива.
Стоимость каждого типа отличается, так выше будет по цене универсальный вариант, так как схема и конструкция сложнее, так как она учитывает каждый используемый печью вид топлива.
Преимущества и недостатки
Качественно составленная схема современного котла на прессованных древесных отходах, должна учитывать все существующие у печей этого типа достоинства и недостатки. Преимущества, которые предлагает печь в процессе использования:
- Экономичность (для отопления не нужно использовать дров или угля).
- Высокое КПД (выше только у газовых котлов и печей).
- Качественное оборудование (даже самодельная печь должна быть собрана из хороших материалов).
- Отопление на пеллетах отличается высокой теплотворностью.
- Стоимость топлива ниже аналогов.
- Долговечность и надежность работы.
- Полная безопасность эксплуатации печи.
- Автоматизация процесса подачи топлива.
- Нет необходимости в постоянном контроле со стороны человека (печь автоматизирует процесс подачи пеллет, поддержание температуры).
Дополнительное преимущество печей – отсутствие любых неприятных запахов и характерного при горении черного дыма, что повышает экологичность конструкции.
Чертежи, если печь самодельная, должны учитывать и существующие недостатки:
- Высокая стоимость импортных комплектующих, используемых для самостоятельного сбора печи.
- Сложности с закупкой гранул, так как этот вид топливных элементов недостаточно хорошо развит в нашей стране.
- Необходимость использования электричества для работы и корректных показателей приборов автоматики.
Важно учитывать! Отключение на 7-10 часов допустимо и не потребует новой настройки. Перенастройка системы потребуется, когда электричество отсутствует более 10 часов. Рекомендуется обеспечить печь самостоятельным источником электричества – установить генератор, который будет подключен к котлу. к содержанию
Руководство по сборке
Пеллетная печь, собранная своими руками – агрегат, состоящий из горелки, корпуса с теплообменником, топливника, бункера и шнекового механизма (он используется для подачи в котел прессованного топлива).
Горелка
Используемая в печах горелка, может иметь различную конструкцию, чертежи составляются для них отдельно, так как технические характеристики и принцип работы будут также различаться. Объемная горелка устанавливается во время самостоятельной сборки непосредственно в топку нагревательного устройства. Основные материалы горелки – сталь и чугун.
Конструкция пеллетной горелки
Необходимо помнить, что самодельная пеллетная горелка для котла не будет отвечать требованиям безопасности без предварительного контроля со стороны специалиста, так как обычный человек может не знать всех тонкостей работы. Установить горелку нужно в строгом соответствие с нормативами.
Также, горелка для пеллетного котла, собираемого своими руками, может быть дополнена системой поджига. Он бывает ручным и автоматическим. Если выбрана автоматика, то потребуется дополнительно установить электрический вентилятор. Факельная горелка отличается от прочих вариантов небольшой мощностью и имеет удобные для использования в домашних условиях компактные размеры.
Ретортная горелка имеет вид чаши. Ее наполнение производится снизу. Вентилятор подает в зону горения воздух, попадает он в горелку через специальные небольшие отверстия.
Способы подачи топлива в горелку
Покупка
Горелка, собранная в условиях производства, потребует серьезных вложений. Средняя стоимость готовой составляет порядка 75000 рублей. На стоимость влияет:
- Производитель.
- Применяемые материалы.
- Размеры.
- Тип поджига.
В целях экономии предлагается создать горелку своими руками по имеющимся схемам и чертежам.
Изготовление своими руками
Самодельный пеллетный котел, чертежи которого выбраны для работы, должен соответствовать типу горелки. Ее также можно изготовить своими руками. Горелка, работающая в агрегате, является пожаробезопасной. Срок работы при правильной сборке составляет не менее 10-15 лет (производственные варианты способны работать до 20 лет). Все инструменты и комплектующие, которые требует горелка, можно приобрести в обычном магазине.
Схема пеллетной горелки
Параметры следует высчитывать с помощью специалиста или специального калькулятора. Видео по монтажным работам, связанным с горелкой:
Корпус и теплообменник
Корпус рекомендуется сделать из шамотного кирпича (устойчив к высоким температурам, перегреву и перепаду температурных значений). Также подходит для этого элемента чугун.
Теплообменник создается из труб. У них должно быть квадратное сечение. Нужно сделать отверстия, чтобы в дальнейшем подвести круглые трубы. Материалом служит листовая сталь, толщина составляет 4-6 мм. В передней и задней стенках должны располагаться технические дверцы (потребуются для тех. обслуживания агрегата). Инструменты – сварочный аппарат и дрель.
Теплообменник, согласно имеющимся схемам, располагается внутри корпуса котла.
Пример конструкции
Топливник
В качестве топливника можно использовать купленный или самостоятельно сделанный элемент. Эта часть котла обеспечивает приток топлива, необходимого для поддержания оптимальных температурных показателей. Рекомендуется, чтобы он был средних размеров для заправки печи сразу на 2-3 дня.
Материал для самостоятельного изготовления – сталь жаропрочная, толщина материала – от 5 мм. Идеальный вариант — углеродистая сталь (марка СТ20). Для изготовления дверок и жаровых труб используют также сталь, но толщиной от 6 мм. Для колосниковой решетки потребуется сталь, толщина которой будет уже от 1 см. Инструменты – сварка, дрель.
Бункер и шнековый механизм
Для самостоятельного изготовления понадобится:
- шнек диаметром 75 мм , либо 100 мм,
- металлический кожух
- простой электродвигатель, который подключается к блоку управления горелки.
Бункер лучше всего изготавливать из стали.
Видео-инструкция:
Установка котла
Схема, по которой собирается печь, должна быть точной, чтобы обеспечить надежность работы. Не менее важным является этап установки пеллетного котла. Для этого потребуется произвести следующие действия:
- Обустроить отдельное помещение – котельную.
- Создать дымоход.
Каждый из этапов предполагает ответственный подход, спешить здесь нельзя.
Обустройство котельной
Помещение необходимо обложить материалами, которые легко отмыть, так как от древесных топливных частиц будет много пыли и мусора. Оптимальный размер помещения – 2,4Х2. Необходимо оборудовать место для хранения топлива (потребуются поддоны, способные выдержать большую нагрузку). Потребуется наличие хорошей системы вентиляции.
Основные требования:
- Котельную можно обустроить только на 0-1 этажах (цоколь, подвал, первый жилой этаж).
- Необходима вентиляция (приточно – вытяжная).
- Высота потолков – 2,2 м.
- Стены покрыть звукоизоляцией (показатели после этого должны равняться 34дБ).
- Пол защищается гидроизоляцией.
- Стены и пол должны быть защищены негорючими материалами.
Печь устанавливается в помещении на расстоянии от 2 см (если она из негорючих материалов, от 3 см – если она оштукатурена). Если же стены ничем не защищены, расположение котла должно происходить на расстоянии от 10 см от стен. Допускается, чтобы стены нагревались не более чем до 120 градусов. Ширина дверного проема (оптимальная) – от 1 м. Хранение топлива лучше производить в изолированном от печи помещении или соседнем здании (в этом случае его удаление от дома должно быть на расстоянии от 6 м)
Устройство дымохода
Оптимальный вариант дымохода для печи на прессованных древесных отходах- «сэндвич». Он представляет собой двухслойный модульный элемент, созданный из нержавеющей стали. Толщина – от 3-4 мм. В середине должна располагаться каменная вата. Такой дымоход является наиболее безопасным и легким для самостоятельного изготовления. Процесс монтажа простой и не требует специальных знаний. Температура, которую он должен выдерживать – 6000. Высота – от 5 м. Должны быть соблюдены следующие параметры:
- Толщина внутренней стенки – не менее 1 мм.
- Сталь должна быть устойчива к коррозии.
- Стенки должны быть двойными и иметь внутреннюю изоляцию.
Толщина каменной ваты 3-5 см. Места стыка должны быть зафиксированы металлической сеткой.
Рекомендуемая схема установки дымохода
Запуск и уход за котлом
Перед первым запуском конструкции потребуется пригласить специалиста, чтобы он проверил все элементы на соответствие требованиям безопасности. Самостоятельно проводить включение не рекомендуется.
Запуск осуществляется только после проверки агрегата на соответствие выбранной схеме. Должна быть проверена герметичность дымохода, бункера и самого котла. Перед стартом нужно удостовериться в том, что система отопления заполнена, а давление в ней соответствует параметрам, подходящим для работы. Все приборы и автоматика должны быть исправными.
Уход за агрегатом не сложный. По мере выгорания требуется подкладывать топливо, чистить печь от золы, а также контролировать работоспособность элементов автоматики. Отдельно потребуется проверять, как работает горелка и система поджига.
Вывод
Пеллетная печь – современный и экологически чистый источник тепла в помещении. Работа ретортной горелки или любой другой долговечна, что не потребует затрат на ее ремонт. Котел можно сделать своими руками, что сэкономит финансовые средства.