Горелка для пеллет своими руками

Особенности пеллетной горелки своими руками

Многие владельцы частных домов используют в качестве твердого топлива не только дрова и уголь, но и опилки, отходы зерновых после их обработки, древесные гранулы, шелуху семечек. Такая сыпучая структура не позволяет качественно сжигать топливо классическим способом. Именно поэтому требуется дополнительное устройство для сжигания шелухи и мелких опилок – пеллетная горелка, которую можно изготовить своими руками. Представленное в статье видео наглядно продемонстрирует способ ее изготовления.

Преимущества пеллет

Пеллеты являются биотопливом, полученным из торфа, а также древесных отходов. Внешне это гранулы цилиндрической формы размером в 10 мм.

Естественно, у такого топлива есть ряд важных преимуществ:

• при создании гранул химические компоненты не используются, соответственно, готовый продукт не имеет никакого запаха;
• топливо впитывает влагу, благодаря чему теплотворность сохраняется в течение долгого времени;
• пеллеты не подвержены возгоранию;
• в материале не содержится пыль, которая может привести к аллергии;
• такое биотопливо по тепловым свойствам считается лучше угля;
• количество золы составляет всего 2% от общего объема;
• для пеллет необходимо совсем немного места, что также упрощает процесс транспортировки;
• высокий КПД;
• гранулы – это экономичное топливо.

Какие бывают горелки в пеллетных котлах

Все горелки имеют общий принцип работы. Главным отличием между ними, является направленность подачи топливных гранул и забора воздуха для горения. Некоторые производители изначально предлагают потребителю котлы со встроенной пеллетной горелкой и фиксированной комплектацией, что сводит на нет необходимость в самостоятельном подборе всех важных узлов.

Другие компании, предлагают самостоятельно выбрать необходимую комплектацию. Покупателю приходится принимать множество решений: какое горелочное устройство поставить – факельную или ретортную, или предпочесть им устройство «каминного типа», насколько автоматизирована будет подача пеллет и т.д.

Основные неисправности горелок, зачастую связаны с выбранной конструкцией устройства. Перед приобретением модуля, обращают внимание на характерные особенности и параметры.

Ретортные пеллетные горелки (они же горелки объемного горения)

Пеллетные котлы с объемной горелкой, отличаются следующими характеристиками:

Подача топливных гранул осуществляется с помощью шнековой передачи, снизу устройства.

Воздух проникает через отверстия горелочной чаши, расположенные по всему периметру.

Ретортные пеллетные горелки для котлов отопления, в основном используются в продукции зарубежных производителей. Устройство чувствительно к качеству топливных гранул и требует регулярного обслуживания, удаления нагара и шлака. Ретортная горелка быстро прогорает, при использовании растительных и серых пеллет.

Факельные пеллетные горелки

Горелка факельного типа, в основном встречается в моделях пеллетного оборудования отечественного производителя. Особенностями конструкции является:

Огонь направлен вбок.

Пеллеты подаются по горизонтальному шнеку или вакуумной трубке.

Благодаря особой конструкции, достигается повышение эффективности котла с факельной пеллетной горелкой, выражающееся в неприхотливости и всеядности агрегата. Для топки подойдут любые пеллеты, а при необходимости, котлы легко модифицировать под использование щепы.

Факельная горелка работает как устройство наддува. Вентилятор соединен с автоматикой, благодаря чему осуществляется плавное регулирование температуры нагрева.

Горелки «каминного типа»

Еще один тип горелочного устройства, работающий в режиме постоянного горения. Во время сжигания гранул, не требует использования нагнетательного оборудования (вентиляторов). Горелка каминного типа требует наличия естественной тяги в дымоходной трубе.

Возможность установки горелки «каминного типа», для сжигания гранул, ограничена параметрами и характеристиками дымоходной трубы. Требуется максимально увеличить и стабилизировать интенсивность тяги. Горелочное устройство работает по типу факельной горелки.

Можно ли сделать пеллетную горелку своими руками

Чтобы заменить горелку, нужно приблизительно 10-15 минут. Но если котел укомплектован оборудованием европейского производителя, от заказа до доставки продукции, может пройти не один месяц.

Предугадать поломку практически нереально, а приобрести запасную горелку «на запас», может позволить себе далеко не каждый. По этой и многим другим причинам, возникает соблазн, сделать самодельную пеллетную горелку. Действительно ли это выход?

Для изготовления горелочного устройства понадобятся комплектующие, входящие в базовую конструкцию. Что не решает вопроса времени, так как приходится ожидать поставки запчастей столько же, сколько и самой горелки.

Обязательно приобретение контроллера, совместимого с самодельным устройством, что сделать достаточно проблематично.

В результате, получается, что эффективность и экономичность данного решения явно преувеличены. Сделать конструкцию по параметрам, напоминающим ту, что изготовлена в заводских условиях, тоже вряд ли получится. Поэтому, лучше не экономить, а приобрести заводскую горелку.

Как выбрать пеллетную горелку

При выборе горелочного устройства, обращают внимание на технические характеристики, производительность, степень автоматизации и т.п. Не лишним будет изучить отзывы владельцев, причем учитывать стоит не только положительные, но и отрицательные комментарии.

Сделать правильный выбор помогут следующие рекомендации:

Производитель – горелочные устройства европейских производителей стоят приблизительно в 2 раза дороже российских аналогов. Наиболее качественную продукцию предлагают компании Kiturami, Ferroli и немецкие концерны VIESSMANN и BUDERUS. Горелки отечественного производства неприхотливы к качеству пеллет и полностью адаптированы к российским реалиям эксплуатации. Продукцию предлагают следующие производители: Пеллетрон, Теплодар, Светлодар и Общемаш.

Автоматизация – определенная мера автоматизации есть в каждой горелке, но для удобства эксплуатации, оптимально использовать системы с функцией самоочистки и установленным контролером затухания пламени. Горелка с автоматической очисткой (как в моделях компании Светлобор), способна проработать без участия человека около месяца.

Качественная горелка позволяет существенно сэкономить, за счет снижения затрат на пеллеты и оптимизации процесса горения. Выбрать подходящую модель достаточно просто, благодаря большому ассортименту продукции отечественных и зарубежных производителей.

Автоматика пеллетной горелки

Современные котлы не работают без автоматического блока управления. В настоящее время в торговой сети можно его можно подобрать по тепловой мощности горелочного устройства.

Кроме того такой блок возможно изготовить самостоятельно для мастеров-электронщиков с использованием комплектующих, которые также в большом количестве представлены на рынке.

Важно при выборе системы автоматики понимать какие процессы и с какими параметрами нужно регулировать, чтобы котел надежно работал.

Базовые параметры автоматической пеллетной горелки:

• дозировка объема часовой подачи топлива;
• регулировка скорости шнекового транспортера;
• автоматическое включение/отключение котла;
• регулирование воздухоподачи изменением скорости вращения дутьевого вентилятора;
• диагностика работы котла;
• диагностика параметров теплоносителя.

Неисполнение системой автоматики котлом даже одного из этих параметров способно создать серьезную аварийную ситуацию в работе котла и даже привести к его взрыву.

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.

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

Ретортная пеллетная горелка: изготовление

Подача гранулированного горючего в таких устройствах, также как и в факельных, осуществляется с помощью шнекового транспортера. Отличием является то, что гранулы подаются снизу. Необходимый для горения воздух нагнетается через специальные отверстия в стенках реторты. Для эффективной работы такого устройства необходим контроллер, своевременно реагирующий на изменение температуры теплоносителя и вносящий необходимые коррективы в работу шнека и вентилятора.

В отличии от факельных устройств, пламя в ретортной пеллетной горелке направлено вверх, поэтому конструкция теплообменника у этих агрегатов сильно отличается. К недостаткам ретортных систем относятся:

• Возможность частого засорения отверстий воздуховода, приводящего к затуханию устройства;
• Необходимость ручной очистки реторты от продуктов сгорания и остатков гранулированного топлива;
• Отсутствие разрывов в подаче гранул. В случае возникновения обратной тяги сохраняется возможность возгорания находящихся в бункере пеллет.

В качестве материала для чаши могут быть использованы жаростойкие марки стали и чугун. В некоторых моделях реторта может быть изготовлена из керамобетона или шамота.

Трудоемкость изготовления такого устройства в бытовых условиях довольно велика, поскольку помимо слесарных и сварочных работ потребуются навыки в области подключения электронных систем управления.

Принцип работы

Все пеллетные установки, которые можно приобрести в магазине, оборудованы дополнительными узлами:

• Шнек – осуществляет подачу топлива от бункера в камеру для сжигания;
• Контроллеры для автоматизации процесса работы;
• Бункер – место, в котором топливо располагается до подачи в камеру сжигания;
• Лямбда-зонд – специальный датчик, который следит за содержанием кислорода в дымовых камерах и самостоятельно контролирует процесс горения топлива в зависимости от условий.

Пеллетную горелку обязательно защищают пластиковой гофрированной трубой. Она выступает в качестве предохранителя при возникновении обратной тяги. Если огонь начинает двигаться в сторону бункера, труба перегорает, предотвращая распространение пламени.

Дополнительно используется вентилятор, который усиливает горение пеллет путём нагнетания воздуха, а также термоэлектрический нагреватель, позволяющий разжигать топливо без вмешательства человека.

В автоматизированных устройствах пеллеты в камеру для сжигания подаются в автоматическом режиме, от человека требуется только следить за количеством топлива в бункере. Необходимость подачи топлива в камеру для сжигания определяется с помощью термодатчиков (могут следить за температурой воздуха в помещении, за температурой воды, либо любыми другими окружающими показателями в зависимости от режима работы оборудования).

Нужная температура теплового носителя устанавливается пользователем, все дальнейшие повышения и понижения контролируются с помощью автоматизированного оборудования. Как только температура доходит до установленного уровня, горелка начинает работать в режиме ожидания (пеллеты не тухнут, они начинают тлеть). Если температура, напротив, понизилась, контролер активирует встроенный вентилятор. Под действием воздуха пеллеты разгораются, горелка переходит в рабочий режим. Если за время простоя пеллеты по какой-либо причине погасли, активируется ТЭН, который осуществляет повторный розжиг.

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.

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.

Переделка котла в пеллетную горелку

Проще всего установить горелку туда, где предусмотрен встроенный зольник. Устройства, работающие на газу, переоборудовать намного сложнее.

Потребуется установить дополнительный зольник для выходящих продуктов горения, которые будут удаляться механизмом самоочистки. Полезно знать, что существуют также пеллетные приставки, в которых топливо выделяет пиролизный газ.

Устройства с подобными приставками совмещают положительные свойства всех разновидностей твердотовливных котлов, но отличаются высокой стоимостью и чрезмерной чувствительностью к качеству сжигаемых материалов. У нас в стране подобные приспособления почти нигде не используются.

Пеллетную горелку можно сделать своими руками, смотрите об этом наше видео: