Саморобний пелетний котел своїми руками - керівництво по виготовленню
З усіх водогрійних опалювальних установок, що спалюють різні види твердого палива, найдосконалішим по праву вважається пелетний котел. Воно й не дивно, адже ефективність спалювання пелет дуже висока, а ступінь автоматизації агрегату дозволяє не втручатися в його роботу тижнями, тільки б вистачало обсягу завантажувального бункера. Але всі ці достоїнства обертаються і іншою стороною - пристойною вартістю обладнання, в число якого входить не тільки сам обігрівач, а й паливний бункер зі шнековим конвеєром. Однак, є можливість стати щасливим володарем такого високотехнологічного агрегату, заплативши за нього вдвічі дешевше. Для цього доведеться зробити пелетний котел своїми руками, цю тему ми і розберемо в даному матеріалі.
Пристрій і принцип роботи пелетних котлів
Щоб змонтувати самостійно подібну твердотопливную установку, потрібно буде добре попрацювати, а для початку розібратися, як вона працює і з чого складається. Серцем пеллетного агрегату є пальниковий пристрій, що виконує практично всі основні функції і пов'язане з контролером котла, діючи за його командам. Пальники, призначені для спалювання пелет, бувають двох типів:
Різниця між ними полягає в наступному. Ретортне пелетних пальник являє собою чашу (реторту), наповнюємо знизу паливом за допомогою шнека, а повітря в зону горіння подається вентилятором через отвори, розташовані з боків чаші. При роботі стовп полум'я спрямований вгору, що повинна враховувати конструкція котла.
Примітка. Пальники факельного типу застосовуються частіше ретортних, так як у останніх трапляються проблеми з подачею пеллет низької якості. Для складання котельні установки своїми руками також краще використання факельного горілчаного пристрою, нижче ми обгрунтуємо чому.
Надалі ми будемо розглядати роботу агрегату з факельної пальником, оскільки для нашої мети дана конструкція підходить краще. Отже, камера згоряння у вигляді труби знаходиться всередині котла, а зовнішня частина пальника складається з корпусу з подає шнеком і вентилятором для нагнітання повітря. Для функціонування електричного розпалу й підтримки полум'я в конструкцію також входить плата управління, фотодатчик і елемент розжарювання. У верхній частині корпусу знаходиться патрубок подачі палива.
Процес відбувається так: по команді контроллера шнек подає в камеру невелика кількість пелет і зупиняється. Чи включається елемент розжарювання і одночасно з ним вентилятор, викликаючи спалах палива. Поява стійкого полум'я фіксує фотодатчик, і сповіщає про це блок управління, а той вимикає елемент розжарювання. Далі починається робота в звичайному режимі, шнековий конвеєр відновлює подачу, а вентилятор нагнітає необхідну кількість повітря. За командою того ж контролера в пальник через патрубок насипаються пелети, переміщувані туди з завантажувального бункера зовнішнім шнековим конвеєром.
Примітка. Багато виробників використовують паливний бункер, закріплений прямо над патрубком пальника, що дозволяє пеллетам самостійно зсипатиметься в нього без додаткового конвеєра.
Тепер варто розглянути пристрій пеллетного котла в цілому. Конструкція корпусу агрегату типова для всіх твердопаливних установок, вона являє собою внутрішню камеру зі сталі або чавуну, укладену в зовнішній кожух, заповнений водою, - водяну сорочку. Для відбору теплоти у димових газів конструкцією може бути передбачено 2 типу теплообмінників:
У водотрубний теплообміннику теплоносій протікає через труби, які омиваються продуктами горіння і передають йому своє тепло. Але такий пристрій нечасто зустрічається в твердопаливних котлах, зазвичай в них все навпаки: димові гази проходять крізь труби, віддаючи енергію горіння водяній сорочці, це і є жаротрубний теплообмінник. Щоб робота котла була ефективною, теплообмінник робиться двох - або триходовим. Це означає, що димові гази, проходячи по жаровим трубах, двічі або тричі змінюють свій напрямок на протилежне, роблячи 2 або 3 ходу. Це дозволяє віддати їм максимум тепла водяній сорочці, а на виході в димохід отримати температуру не більше 150 ºС.
Робочий процес відбувається так: пальник спалює паливо і нагріває стінки камери, а ті прогрівають теплоносій. У свою чергу, продукти горіння під впливом природної тяги та роботи вентилятора проходять крізь жарові труби, також віддаючи теплоту водяній сорочці, і викидаються в димар. Інтенсивність горіння управляється контролером за сигналом датчика температури, зануреного в теплоносій на виході з агрегату. В тому і полягає принцип роботи пелетних котлів, щоб автоматично регулювати процес спалювання і в разі потреби збільшувати або зменшувати подачу палива і повітря в пальник.
Рекомендації з виготовлення котла
Перше, що слід зробити - це вибрати конструкцію агрегату. Тут рекомендації наступні: не ускладнювати собі роботу і підібрати пристрій котла з урахуванням перспективи. Простими словами, варто відокремити ті елементи, що можна виготовити самостійно від інших, які доведеться придбати. До таких належить пальниковий пристрій з набором автоматики.
Деякі майстри-умільці пропонують робити і пальник своїми руками, але цей вузол досить складний, на нього можна витратити масу часу і зусиль, а в результаті функціонування і витрата пеллетного котла будуть непередбачуваними. Напевно простіше купити готовий виріб і поставити його в саморобний агрегат, але це питання кожен вирішує для себе сам.
Щоб підібрати конструкцію з урахуванням перспективи, потрібно зробити її універсальною. Тобто, пропонується виготовити саморобний пелетний котел за образом звичайного твердопаливного агрегату, в якому є можливість спалювати дрова і вугілля. По суті, теплообмінні процеси, що відбуваються в обох видах опалювачів, ідентичні, відрізняється лише паливо і спосіб його спалювання, що показано на малюнку:
Отже, сміливо приймаємо конструкцію традиційного твердопаливного котла з можливістю вбудовування замість завантажувальних дверцят горілчаного пристрою на монтажній пластині. Це дасть наступні переваги:
- Оскільки виготовлення пеллет поки не дуже поширене в нашій країні і з паливом можливі перебої, то можна в будь-який момент зняти пелетних пальник і обігрівати житло за допомогою дров або вугілля.
- З'явиться можливість використовувати природний газ або солярку, поставивши замість пеллетной пальника газову або дизельну.
Для топки котла найкраще взяти жароміцних сталь товщиною 5 мм. Ідеальний варіант - сталь, легована хромом і молібденом (нержавейка), але вона досить дорога, а для її зварювання потрібні особливі навички. З цієї причини пелетні котли виготовляють зі звичайної вуглецевої сталі Ст20, а для кожуха водяної сорочки підійде марка Ст3 товщиною 3 мм. З такого ж металу, що і камера згоряння, краще взяти заготовки для дверцят і жарові труби для теплообмінника. Колосникові грати вирізають зі сталі товщиною 10 мм або просто купують готову. Ну і для патрубків димоходу і теплоносія знадобляться відрізки труб відповідних діаметрів.
Збірка проводиться за допомогою зварювання, використовуючи креслення пеллетного котла. Особливу увагу слід приділити посиленню стінок водяної сорочки відрізками сталевої штаби або куточка, а також знімною конструкції завантажувальних дверцят. Після закінчення зварні шви потрібно обов'язково випробувати на проникність і усунути недоліки.
Обв'язка пеллетного котла
На практиці монтаж пеллетного котла мало чим відрізняється від установки інших твердопаливних «побратимів». Тут основне завдання - правильно розмістити все обладнання разом з пристроями подачі палива. Пам'ятайте, що між блоками агрегатів потрібно дотримуватися проходи шириною не менше 700 мм, а перед передньою панеллю агрегату повинно бути простір 2 м.
Якщо при розпалюванні будь-якого твердопаливного котла після зупинки всередину подавати теплоносій із системи опалення, то на внутрішніх стінках топки утворюється токсичний конденсат упереміш з золою і сажею. Щоб не допустити цього процесу, з часом руйнує метал, при монтажі використовуються схеми обв'язки пелетних котлів з змішувальним вузлом.
Тут головну роль грає триходовий клапан, чиїм завданням є не допустити потрапляння в сорочку агрегату теплоносія з системи до тих пір, поки він не прогріється. В цей час вода, спонукувана насосом, циркулює по малому колу з трубопроводу, що подає прямо в зворотний через триходовий клапан. Як тільки вона досягне встановленої температури, клапан почне підмішувати в обратку воду із системи, в кінці кінців перекривши рух по малому колу. При цьому обв'язка котла, що працює на пеллетах, повинна передбачати установку насоса на зворотному, а не подає трубопроводі. Не слід забувати і про групу безпеки з запобіжним клапаном і манометром, яку потрібно ставити на вихідному патрубку обігрівача.
висновок
Як показує практика, саморобні котли, що працюють на пелетах, за своїм ККД поступаються установкам заводського виготовлення, зате перевершують їх доступною вартістю і надійністю. Остання досягається товщиною конструктивних елементів з металу.