Как сделать пеллетную горелку своими руками

Как сделать пеллетную горелку своими руками

Помимо дров и угля есть другие виды твердого топлива, доступные многим домовладельцам. Это древесные гранулы, опилки, шелуха семечек, отходы обработки зерновых. Из-за их сыпучей структуры сжигать такое топливо классическим способом неудобно и малоэффективно. Получить больше тепла и автоматизировать процесс можно, установив на котел специальное горелочное устройство. Последние имеются в продаже, но они приспособлены для работы на пеллетах. Чтобы сжигать шелуху и мелкие опилки, потребуется дополнительное устройство, одно из решений — пеллетная горелка, изготовленная своими руками.

Пеллетная горелка своими руками

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:

  1. Первая порция топлива, поступившая в камеру сгорания, поджигается при минимальной подаче воздуха.
  2. В процессе горения первой порции топлива подача воздуха увеличивается, пламя усиливается и прогревает камеру сгорания.
  3. Начинается подача топлива небольшими порциями, стабилизируется наддув воздуха, факел пламени становится ровным.
  4. 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

Принцип работы горелки

Принцип работы устройства заключается в следующем: небольшое количество топлива поступает в камеру, затем оно поджигается, включая по минимуму подачу воздуха. По мере усиления пламени, камера начинает прогреваться, а воздух — все больше нагнетаться. В результате образуется ровный факел пламени, при помощи которого начинает нагреваться теплообменник с водой.

Сыпучее твердое топливо подается в шнек для пеллетной горелки своими руками двумя способами:

  • Традиционный способ заключается в том, что пеллеты подаются из бункера больших размеров, стоящего отдельно. Такие габариты необходимы для того, чтобы котел работал не меньше 7 дней, потому что чистить его следует раз в неделю. Из бункера топливо поступает к горелочному устройству при помощи дополнительного шнекового конвейера необходимой длины.
  • Гораздо более простой способ подачи горючего осуществляется в гравитационной пеллетной горелке, изготовленной своими руками. Гранулы и шелуха под своим весом начинают ссыпаться в шнек из бункера, который устанавливается непосредственно над горелочным устройством, а тот, в свою очередь, подает необходимое количество в камеру сжигания.

Сборка своими руками

Когда изготавливается пеллетная горелка своими руками, важно уделить особое внимание корзине. Часто из-за ее неправильной реализации может происходить застревание пеллет. При этом процесс горения не идет по требуемому алгоритму и огонь возвращается в бункер. Чтобы ликвидировать этот недостаток, необходимо посмотреть на правую верхнюю часть рисунка, который приведен ниже. Прорезь, через которую будет осуществляться подача пеллет нет необходимости делать сплошной. Она должна быть с отверстиями, которые на 2 мм меньше самих пеллет. Уделить внимание также стоит зазору между дном корзины и задней стенкой. Он должен быть не меньше 6 мм, но на 2 мм меньше размера пеллет. Узел, где идет отделение камеры сгорания пеллет от камеры сгорания пиролизоного газа, необходимо сделать сплошные прорези. Если горелка рассчитывается для котла на площадь в 150 м 2 , тогда высота каналов для вторичного воздуха, которые проходят под дном корзины должны быть 30 мм.

Кроме корзинки, щепетильный подход требует и бункер, в котором будут храниться пеллеты. Проблемы начинаются с теми бункерами для пеллет, которые сделаны на глаз и по вольному чертежу. Слева на схеме сверху приводятся размеры и чертежи бункеров, которые используются в Пеллетронах. При площади жилища в 150 м 2 одного такого бункера хватит на сутки. Справа снизу на этом же рисунке приводится чертеж и размеры камеры сгорания. Основой для них послужила пеллетная горелка Пеллетрон 15. Коридор, по которому будет происходить движение вторичного воздуха лучше выполнить в форме буквы «Г». Это необходимо для лучшего перемешивания вторичного воздуха с пиролизными газами. Таким образом повыситься КПД установки. Для камеры сгорания понадобится особый вид стали, который выдерживает высокие температуры. При этом сварить ее в домашних условиях получиться только при наличии точечной сварки, т. к. обычный сварочный аппарат сможет с трудом прогреть ее. Понадобятся листы с минимальной толщиной в 2 мм. Интересная конструкция пеллетной горелки приведена в видео ниже.

Читайте также  Ветряк из автомобильного генератора

Пеллетная горелка с принудительным забором

Данной устройство является одним из лучших, если говорить о пожаробезопасности в доме. Представитель – пеллетная горелка Теплодар. Минусом является высокая стоимость горелок, достигающая 3000$. Горелка имеет несколько механизмов, обеспечивающих подачу пеллет внутрь. Один механизм задействует шнек, а другой – пневматическую систему. Безопасность изделия в том, канал проходит снизу вверх (по нему перемещаются пеллеты). Пламя будет двигаться в обратном направлении, поэтому в бункер он не проберется.

Еще одно преимущество в том, что конструкции с пневматической системой оборудуются большими бункерами. Их можно загружать 1 раз в месяц.

Что касается шнековых подающих механизмов, то они имеют два основных узла. Первый – шнек. Он забирает пеллеты из бункера, высыпая их в другой механизм. Другой шнек поднимает их прямо в горелку. Даже так возгорание возможно, так как топливо остается по всей длине шнека. Для защиты инженерами создается еще один узел, подходящий из материала к горелке. Он плавится и самозатухает. Это своего рода предохранитель, отсекающий огонь.

Недостатком подобных механизмов является то, что они зависимы от электричества. Без него подача пеллет прекращается, а что еще хуже, отопительная система может пострадать. Подавать питание нужно на два электродвигателя. В случае когда электроэнергия стабильна и не пропадает, то можно докупить надув воздуха. С ним сгорание пеллет будет лучше, как и КПД.

Сбои в работе и их устранение

Чтобы обеспечить беспроблемное функционирование пеллетного котла, необходимо в первую очередь правильно расположить и установить отопительное оборудование. Площадь под установку должна быть прочной, способной выдерживать не только массу самого оборудования, но и вес бункера, наполненного пеллетами.

Стены и пол в обязательном порядке изолируются негорючими материалами. Монтаж вентиляции и дымоотвода осуществляется только из негорючих, долговечных и качественных материалов.

Известно несколько относительно простых сбоев в работе пеллетного оборудования, которые вполне могут быть устранены самостоятельно:

  • повышенный уровень расхода топлива может быть вызван некачественными пеллетами, или резким понижением температурных показателей на улице;
  • появление искрения из дымоотводной трубы чаще всего бывает спровоцировано засорением зольников продуктами сгорания;
  • появление дыма и хлопков при открывании дверцы отопительного котла, как правило, является результатом засорения жаровых и дымоходных труб;
  • недостаточный прогрев помещения отмечается при неправильном выборе мощности котла, недостаточном количестве радиаторов отопления или при наличии в системе воздушной пробки.

Мода на пеллетные котлы пришла из Германии. Пеллетный котел своими руками изготовить можно, переделав обычный твердотопливник.

Инструкцию по изготовлению буржуйки из подручных средств вы найдете тут. Изучайте и делайте.

Как показывает практика, самые сложные узлы и элементы целесообразно приобретать в уже готовом виде. Горелка, «колосовик», печные дверцы, датчики и программаторы, вентилятор и электрический двигатель заводской сборки всегда более предпочтительны, чем оборудование, собранное своими руками.

Принцип работы котла и его составные элементы

Итак, если были оценены по достоинству все преимущества пеллет и котлов, работающих на таком виде топлива, а также принято решение о создании своими руками такого элемента, как горелка, значит, пора ознакомиться с общим принципом построения такой конструкции.

Еще один способ

Топливо из специальной емкости для хранения пеллет при помощи транспортировочного шнека поступает в камеру сгорания. Учитывая то, что в котле не имеется прямого источника естественной тяги для поддержания горения, в нем необходимо предусмотреть такой элемент, как горелка. Она будет исполнять роль нагнетателя воздуха при помощи специального вентилятора, и производить запал топлива в момент включения котла.

После этого тепловая энергия через теплообменник передается к теплоносителю системы, а дымовые газы отводятся через дымоходную трубу. При этом незначительное содержание минеральных элементов в пеллетах образует столь же малое количество золы. Ее удаление осуществляется через решетки колосника в камеру зольника. По мере прогорания гранул в камере сгорания температура падает, что может фиксироваться специальным датчиком. Тогда при помощи шнека осуществляется автоматическое поступление пеллет из загрузочного бака.

Материалы

Для изготовления котла своими руками понадобятся следующие материалы и устройства:

  1. Листовая сталь толщиной 4-7 мм устройства корпуса котла.
  2. Трубы из металла или асбеста для изготовления дымохода и крепеж к ним.
  3. Материал для устройства бункера, это может бытьлистовой металл небольшой толщины, металлическая или пластиковая бочка.
  4. Шнек необходимой длины в зависимости от расстояния между бункером и горелкой. Можно приобрести готовый или сделать самостоятельно.
  5. Металлические трубы для теплообменника.
  6. Электродвигатель для обеспечения работы шнека.
    Шнек подачи пеллет из бункера в котел
  7. Шамотный кирпич для изготовления корпуса.
  8. Колосник для доступа воздуха кгорелке.
  9. Автоматика для запуска и контроля работы котла.
  10. Болгарка.
  11. Сварочныйаппарат.

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.

  • Принцип работы горелки пеллетного котла объемного горения, связан со сжиганием топлива и направленностью пламени вверх. Используется особая конструкция теплообменника.
  • 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.

  • Для котла, с факельной пеллетной горелкой, тяга нагнетается принудительно. Установлен вентилятор, создающий необходимое давление воздуха и завихрения, влияющие на устойчивость и интенсивность факела.
  • 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.

    Читайте также  Как правильно перекрыть батарею

    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.

  • Стоимость снижается всего на 10-15%.
  • 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.

  • Тип розжига – используют механическое и электрическое поджигание пеллет. В первом случае, когда осуществляется розжиг, хозяину потребуется несколько раз нажать кнопку и держать ее, пока не начнется работа котла. Во втором случае, просто нажимается клавиша пуск. Автоматика самостоятельно контролирует процесс горения и автоматически зажигает гранулы, если пламя затухает.
  • 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.