Размеры пеллетной горелки. Пеллетная горелка: что нужно знать для самостоятельного изготовления. Запуск и уход за котлом
Неповторимый запах натурального дерева, чистое и оформленное помещение в современном стиле – именно так может выглядеть котельная в доме, если правильно подойти к выбору оборудования. Новаторским теплогенерирующим оборудованием, которое позволит создать описанные условия в помещении, является пеллетный котёл или автоматическая пеллетная горелка, работающие на специальных топливных гранулах, которые созданы из отходов агропромышленного или деревообрабатывающего производства.
Если ещё несколько лет назад пеллетные установки использовались только в 20% домов в Европе, то на данный момент цифра возросла до 70%. Использование котлов и горелок, работающих на гранулах, - наиболее выгодный вариант для отопления жилого помещения с экологической и экономической точки зрения. Сегодня мы поговорим о принципах работы оборудования, о его достоинствах и недостатках, а также рассмотрим схему изготовления пеллетной горелки своими руками.
О пеллетной горелке
Пеллетная горелка – специальное обогревательное устройство, которое выделяет тепло за счёт сжигания пеллет или топливных гранул в котле. В некоторых случаях в подобных горелках используется ненужное сухое зерно.
Существуют ручные и автоматические горелки, в автоматических горелках топливо подаётся в бункер для сжигания с помощью специального шнека, а весь процесс контролируется датчиками, за счёт чего устройство нуждается в минимальном контроле со стороны пользователя. Пеллетные горелки нашли своё применение не только в быту, но и в промышленности. Они используются для отопления помещений, для подогрева воды и для удовлетворения ряда других нужд.
Пеллеты, или топливные гранулы, - специальное твёрдое топливо, которое получается из отходов древесины или сельскохозяйственного производства путём прессования и гранулирования под воздействием высоких температур.
Пеллеты представляют собой экологически чистый вид топлива, так как при их сжигании в атмосферу выбрасывается столько же углекислого газа, сколько образовывается при естественном разложении древесины
В странах, в которых сельское хозяйство и деревообрабатывающая промышленность занимают лидирующие позиции, себестоимость пеллетного топлива оказывается гораздо ниже, чем каменного угля. Исключения составляют только те регионы, в непосредственной близости от которых расположены угледобывающие предприятия.
При сжигании пеллет не выделяются опасные испарения, как это происходит при сжигании жидкого топлива.
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.
Устройство
Любая горелка преследует одну цель – создание мощного пламени для нагрева воздуха или водной рубашки котла. При этом саму мощность горения можно регулировать самостоятельно.
Пеллетная горелка преследует аналогичные цели. Устройство представляет собой аэродинамическую трубу, в которую подаётся твёрдое топливо и нагнетается воздух для горения. Подача топлива в трубу осуществляется с помощью специального конвейера шнекового типа. Само топливо перед горением находится в загрузочном бункере. Бункер может иметь различный объём, при этом именно от объёма зависит, как долго горелка может гореть самостоятельно без вмешательства человека (подсыпка топлива).
Устройство пеллетной горелки: 1 - Пеллет поступает в горелку под действием силы тяжести; 2 - Воздух поступает в горелку за счёт разряжения, создаваемого тягой дымовой трубы; 3 - Горение пеллета происходит в камере горения, которая называется «корзинка»; 4 - За счёт высокой температуры, в корзинке происходит термическое разложение древесины, которое формирует поток горючих газов; 5 - Под корзиной проходит поток вторичного воздуха; 6 - В сопле горелки поток горючих газов и вторичного воздуха смешивается, формируя факел; 7 - Твёрдые продукты горения потоком вторичного воздуха выбрасываются из горелки в зольник котла или печи; 8 - Вентиляция канала подачи не позволяет горячим газам диффундировать вверх по каналу и разрушать пеллет, обеспечивая стабильную подачу гранул.
Воздух в зону сжигания подаётся принудительным путём за счёт нагнетания посредством вентилятора.
Камера для сжигания топлива в горелке может иметь круглый либо прямоугольный тип. Круглые горелки наиболее распространены за счёт простоты изготовления. Снаружи к камере сжигания прикреплён патрубок трубы, через который с конвейера подаётся топливо.
В конструкции также предусмотрен зольник, в котором накапливаются отходы горения. В процессе горения пеллет образуется немного золы, потому очищать зольник нужно не чаще, чем раз в неделю при активном использовании горелки.
Виды
Выделяют несколько видов пеллетных горелок, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки.
Факельного типа
Изначально устройство использовалось для получения тепла посредством сжигания зерна, в дальнейшем оно было переоборудовано для сжигания твёрдого прессованного топлива.
Вид сбоку на горелку факельного типа
- Небольшие габаритные размеры;
- Можно использовать совместно с котлами, у которых топочная камера имеет небольшие размеры;
- Упрощённая эксплуатация;
- Повышенная надёжность;
- Можно сжигать пеллеты низкого качества.
- Небольшая мощность по сравнению с другими горелками;
- Пламя направлено горизонтально, из-за чего оно нагревает котёл локально.
Объёмного типа
В отличие от предыдущей модели, обладают повышенной мощностью и высоким коэффициентом полезного действия. К недостаткам устройства относят усложнённую конструкцию, большие габаритные размеры, зависимость от качества используемых пеллет.
Общий вид горелки объёмного горения
Каминные
Горение пеллет в каминной горелке
Подобные конструкции преимущественно используются в бытовых условиях, устанавливаются в каминах и котлах. Принцип работы устройства следующий: пеллеты падают в специальную чашу, где происходит их сгорание под действием подаваемого снизу воздуха.
К недостаткам модели относят размеры устройства и необходимость проведения точечной настройки для правильного горения.
Достоинства и недостатки
Оборудование обладает рядом преимуществ:
- Пеллеты являются безопасным топливом по сравнению с газом и электричеством;
- Позволяет значительно снизить затраты на отопление помещения по сравнению с использованием электрических котлов. При этом пеллетные установки более затратные, чем газовое оборудование, однако не стоит забывать, что провести газ и приобрести газовые баллоны можно не всегда;
- Самодельные установки гарантируют высокий КПД – 95%. Некоторые магазинные установки имеют более 97%;
- Применяются не только для обогрева помещения, но и для получения горячей воды;
- Нет правил для транспортировки и хранения топлива. Находясь вблизи человека, пеллеты не вызывают аллергических реакций, и нет токсичных испарений при горении;
- Топливо доступно для приобретения. Владельцы оборудования жаловались на недостаток топлива и необходимость подготовки запаса пеллет с зимы при появлении устройств, теперь нет необходимости хранить большой объём гранул дома, купить при необходимости их можно повсеместно;
- Цена на пеллеты в среднем находится на одном уровне, в отличие от газа и электричества, тарифы на которые периодически испытывают сезонные колебания;
- Монтаж устройства не требует особых навыков, и не нужно согласовывать установку в уполномоченных органах;
- После сгорания пеллет образовывается естественная минеральная зола, которая не требует соблюдения особых правил при утилизации.
Вместе с достоинствами и подобного оборудования выделяют и ряд недостатков:
- Высокая стоимость готового магазинного оборудования. Несмотря на популяризацию устройств в последние годы и некоторое снижение цен, пеллетные котлы до сих пор стоят дороже, чем аналогичное по мощности газовое или электрическое оборудование;
- Оборудование нуждается в постоянном уходе (особенно устаревшие модели). Пользователю придётся раз в неделю прочищать от скопившейся золы зольник и тепловой обменник. В современных моделях очистка предусмотрена на автоматическом уровне;
- При отсутствии автоматической подачи топлива пользователю приходится загружать пеллеты в бункер в ручном режиме;
- Необходимо обеспечить условия минимальной влажности в помещениях, в которых будут храниться пеллеты в ожидании использования;
- Импортное оборудование практически на рассчитано на условия суровой отечественной зимы, в результате чего часто возникают поломки и неисправности;
- В отдалённых районах топливо на зиму до сих пор приходится запасать из-за нестабильности поставок.
Изготовление пеллетной горелки
Пеллетные установки часто игнорируются покупателями из-за их дороговизны по сравнению с газовым и электрическим оборудованием, при этом проблема решается путём изготовления устройства в домашних условиях.
Общая схема для самостоятельного изготовления пеллетной горелки
Камеру сгорания можно обустроить из трубы квадратного или круглого сечения. Отдавать предпочтение лучше жароустойчивой стали, способной противостоять повышенным температурам, толщина стенок должна быть не меньше 4 мм.
Крепление самодельной установки к котлу производится фланцевой пластиной, изготовленной из жаропрочной стали толщиной от 3 мм.
Контейнер для подачи топлива в камеру сгорания можно приобрести либо изготовить своими руками. Самый оптимальный вариант – сразу делать установку, в которой топливо будет подаваться автоматически. Для этого в приобретённую трубу нужного диаметра помещаем шнек. Вращение устройства будет производиться за счёт подшипника, редуктора и двигателя, работающего на низких оборотах.
Дополнительно в магазине приобретается вентилятор, который будет нагнетать воздух. Вентилятор закрепляется на пластине, которая изготавливается в зависимости от размеров и конструкции дверцы используемого в вашем доме котла.
Важно также побеспокоиться о регулировке количества поступающего топлива и объёма нагнетаемого вентилятором воздуха, иначе самодельное устройство будет работать нестабильно. В домашних устройствах регулировка силы подачи воздуха и количества пеллетов производится в ручном режиме. Данный способ неудобен из-за того, что требует постоянного присмотра за горелкой.
Для автоматизации приобретается электрический элемент накаливания и фотодатчик. Первое устройство производит розжиг пламени в случае, если пеллеты погасли, также регулирует включение устройства. Фотодатчик следит за появлением пламени: если пламя стабильное, датчик передаёт сигнал на элемент накаливания для прекращения розжига.
Для автоматизации системы также приобретается датчик заполнения. Он будет оповещать электронную начинку устройства о степени заполнения камеры сгорания пеллетами.
Пеллетные горелки – современное оборудование для котлов, которое позволяет повысить экологичность процесса и снизить затраты на топливо. При этом само оборудование в магазине имеет высокую стоимость. Для базовых бытовых нужд лучше отдавать предпочтение самодельным устройствам, работу которых при необходимости можно автоматизировать.
Время идет, вслед за ним двигаются вперед и технологии. Этот прогресс коснулся и отопительного оборудования, в частности, котлов, работающих на твердом топливе. Современные разработки постепенно будут выдавливать с рынка то твердотопливное оборудование, при котором загрузка топлива и управление работой котла выполняется вручную.
Предлагаю разобрать одного из лидеров российского рынка — пеллетный котел с автоматической подачей топлива от компании «Теплодар» с пеллетной горелкой АПГ-25. Рассмотрим принцип работы, устройство, технические характеристики, а также виды применяемого топлива, и на этой основе составим инструкцию по применению и свой субъективный отзыв о данном оборудовании.
Описание и принцип работы пеллетного котла с автоматической подачей топлива
Пеллетная горелка АПГ-25 для котла Купер служит для автоматической, дозированной подачи древесного топлива (пеллетов) из специального накопительного бункера в горелочное устройство. В зависимости от выставленного режима работы, будет подаваться именно то количество топлива, которое необходимо для поддержания заданной температуры воды в отопительной системе.
После загрузки пеллетов в бункер при помощи, встроенного в его основание, пульта управления включается шнековый питатель, расположенный с торца бункера. Благодаря вращению мотор-редуктора, шнек автоматически и дозировочно подает гранулированное топливо в горелочное устройство через гибкий пластиковый рукав.
Пеллетный котел Теплодар
Горелочное устройство устанавливается на месте растопочной дверцы котлов Куппер. Существует также возможность монтажа горелки и на других производителей, но после некоторых доработок.
Розжиг в горелке происходит с помощью встроенной кварцевой галогенной лампы, благодаря конструкции которой происходит быстрое разгорание топлива по всему объему жаровни. Эта лампа легко монтируется и демонтируется в том случае, если в этом есть необходимость.
Пеллетная горелка с автоматической подачей топлива «Теплодар» снабжена датчиками температуры теплоносителя, которые устанавливаются на патрубке обратки и подачи (вход и выход). Они контролируют температуру воды в системе, и передают информацию на пульт управления.
АПГ-25 также снабжена датчиком пламени, установленном в горелке, и датчиком температуры окружающего воздуха. Следует отметить, что он выполняет функцию обычного термометра, т.е. просто передает информацию на дисплей ПУ, и на работу котла не влияет.
Управление работой пеллетной горелки котла происходит благодаря пульту, установленного в основании загрузочного бункера. При помощи кнопок выставляется нужный режим работы, периодичность подачи топлива в горелку и температура, в зависимости от заданных настроек.
На его дисплей выводится не только информация о работе оборудования, но и о возможных ошибках и неисправностях, о которых сигнализируют специальные символьные индикаторы.
Устройство пеллетного котла
Устройство пеллетного котла Теплодар
Итак, автоматическая пеллетная горелка состоит из трех основных элементов:
— загрузочный бункер для хранения пеллетов
— шнековый питатель с пультом управления
— горелочное устройство
Давайте теперь разберем каждый элемент подробнее по схемам:
1 — бункер
2 — основание бункера
3 — опорная тумба
4 — штуцер подачи топлива в рукав
5 — защитная платформа
6 — стенки бункера
7 — крышка бункера
13 — шнек питания
17 — горелочное устройство
18 — плита для установки горелочного устройства
20 — загрузочный штуцер
29 — пульт управления
42 — кабельная лента
43 — температурный датчик обратки
44 — температурный датчик подачи
46 — пластиковый рукав
Бункер
Это металлический короб, покрашенный черной эмалью. Сверху имеет крышку, внизу он заужен, в его основании расположен шнековый питатель.
Шнековый питатель
Это устройство предназначено для автоматизированной дозировки определенного количества топлива из бункера в горелку. Основными его элементами являются: шнек — свернутый пруток в виде винта, и мотор, передающий вращение шнеку.
Шнек питания пеллетного котла
9 — мотор
10 — установочный фланец
11 — подшипник
12 — переходной вал
14 — гильза
15 — шнек
16 — установочный винт
47 — лыска
Горелка пеллетного котла с автоматической подачей топлива
Эта конструкция устанавливается на специальной плите на месте дверцы, и состоит из жаровни, лотка для загрузки топлива, свечи розжига и вентилятора.
Пеллетная горелка
18 — плита для установки устройства
19 — корпус горелки
20 — загрузочный штуцер
21 — лоток для загрузки топлива в горелку
22 — клапан
23 — датчик пламени
24 — жаровня горелки
25 — колосниковая решетка
26 — крышка жаровни
27 — свеча розжига топлива
28 — вентилятор
Технические характеристики пеллетного котла Теплодар
Пеллетный котел: технические характеристики
Топливо для пеллетного котла
Пеллетная горелка предназначена для работы на гранулированных древесных пеллетах диаметром 6-12 мм и длиной не более 0,5 см. От качества используемого топлива зависит расход пеллетов, вырабатываемая мощность котла, а также срок службы самой пеллетной горелки.
Наиболее распространены три вида пеллетов:
1. «Белые»
Это пеллеты светлого-серого цвета, особенностью которых является низкий показатель зольности, т.е. засорения горелки. Показатель теплоотдачи составляет 4,8 кВт*ч/кг.
2. «Серые» или индустриальные
Имеют темно-серый цвет из-за содержания в них частиц коры и пыли. Зольность чуть выше, чем у «белых», но зато показатель теплоотдачи точно такой же.
Соотношение времени подачи (Тп) и мощности вентилятора (W) для обеспечения оптимального горения
3. Агропеллеты
Эти пеллеты темного цвета производятся из отходов подсолнечника. Имеют невысокий показатель теплоотдачи 4,1 кВт*ч/кг и высокую степень зольности. При использовании такого вида пеллетов, необходимо выполнять прочистку жаровни ежедневно. Смотрим видео-обзор.
Сегодня мы с Вами подробно разобрали пеллетную горелку
для котла с автоматической подачей топлива. Рассмотрели устройство и принцип работы этого современного отопительного оборудования. Надеюсь, что теперь, благодаря разобранным показателям и техническим характеристикам, Вы сможете правильно подобрать пеллетную горелку для твердотопливного котла, или купить ее уже в сборе с котлом «Теплодар» серии Куппер. И в заключение, немного о стоимости: на 2017 год цена на АПГ-25 составляет 65000 рублей.
Разрабатывалось устройство поэтапно, разработка и на сегодня не завершена. Поэтому поэтапно пишу о своём опыте.
Петропелет.
Петропелет разрабатывался для установки на промышленный котёл "Купер" Новосибирского "ОООТеплодар".Горелка просто навешивается вместо нижней дверки котла на имеющеся на котле петли. Поэтому перейти с дров на пелеты занимает не более 3 минут.
Пеллеты не дрова, просто так на воздухе не горят. Для их горения необходим наддув, и условия наддува зависят от конкретного котла и других факторов. Поэтому Петропелет состоит из собственно жаровни, системы наддува и системы розжига.Также на горелке имеится датчик горения.
Наддув.
Для наддува я использовал вентиллятор от печки ВАЗ-2110 или т.п. Цена вопроса 850р. По производительности он явно с "перебором", поэтому питать его приходится от 2,5 до 5 вольт. При болших напряжениях он просто выдувает пеллеты из камеры сгорания. Конечно же со временем я планирую применить какой-нибудь вентиллятор меньшей производительности.
Сразу оговорю, что вентилляторы типа "крыльчатка" не годятся. Только системы "беличье колесо" или их ещё называют "центробежные" или "улитка".
Прошло время и я подобрал более подходящтй вентилятор. Купил на АлиЭксперте.
Розжиг.
Один итз вариантов розжига это розжиг ФЕНом. Желащим советую попробовать разжигать паяльным ФЕНом. При установке 450 град. пеллеты разжигаются за минуту.
Перепробовав много вариантов я пока остановился на так называемой "свеч от Запорожца". Это такой ТЭН, похожий на свечу зажигания, но внутри спираль.
При напряжении 4 вольта она потребляет ток 10 Ампер. Для этой свечи пришлось разработать инвертор.
Я думал, что эта свеча долго не проработает, но вот уже зима 2014/2015 и сегодня осень, без проблемм. На всякий случай держу запасную. Делов-то, в автомагазине 120р с доставкой в г. Александров.
Часть схкмы в жёлтом квадрате установлена в силовом щитке, таким образом во всех режимах кроме "Розжиг" горелка не находится под опасным напряжением.
Так реально выглядит инвертор свечи.
Подача пеллет.
Для подачи пеллет я смастерил временный фанерный бункер. Пеллеты подаются самодельным шнеком. Шнек подачи пеллет вращается мотор-редуктором стеклоподьёмника от какого-то ВАЗа.
Питается "подача" отдельным БП 14вольт 10 Ампер. От этого же БП питается и электроника на горелке. Размер порции и паузы между ними определяет ЦП.
Схема ключа мотора подачи ни каких особенностей не содержит.
В качестве шнека я использовал завалявшийся дроссель из медной шины от сварочника. Растянул его до размера шага в 40 мм. Всё это проработало, и пока работает в пластмассовой сантехнической трубе 50 мм. Одну зиму такой шнек поработал, а потом его мотор скрутил, медяшка. Пришлось использавать остаток от дросселя. Сейчас, поскольку конструкция превзошла все мои ожидания, заказал фирменный шнек. Как получу, сразу покажу.
Горелка.
Горелку разрабатывал "по взрослому". Три-Д модель, чертежи, развёртки. Изготавливал на ЧПУ лазерах и плазмах. Гибка по раскрою. По модели на рисунке понятен принцип её работы. Чтобы не вырезать отверстие под горелку в нижней дверке котла я просто изготовил другую дверку. Теперь при переходе с одного вида топлива на другое мне просто надо сменить дверку и поставить (удалить) колосник. Операция занимает не более 3 минут.
Предварительно вварить в основную дверку 2 шпильки длинной 20 мм из нержи в предусмотренные для этого отверстия. Затем сварить TIGом две дверки,основную и дополнительную проложив между ними минеральную или ещё какую вату. Гораздо лучше конечно же подойдёт какой-нибудь твёрдый утеплитель. Наварить петли по месту для навешивания горелки на котёл. В деталь Фланец так же ввариваются шпильки М6 для крепления детали "Пластина монтажная".
Отверстия на детали "Короб" предназначены для установки датчиков "Горение" и "Переполнение". Отверстия диаметром 0,5мм - это кернение для последующего приваривания бонок М3х6.
Камера сгорания изнутри обкладывается колосниками из жаропрочного чугуна. В качестве материала была преобретена панель для плиты без колец. Детали вырезаны на плазме ЧПУ. Но энтузиасты могут это зделать вручную "болгаркой".
Ч
Чугун вполне приемлемо режится и сверлится. Кобольтовыми свёрлами сверлится даже очень легко.
А вот и новая конструкция горелки. Всё перекомпановано под новую турбину.
Электроника горелки.
Как я уже писал, вся электроника питается от отдельного БП. Поэтому все цепи управления горелкой изолированы от сигналов ЦП оптронами. .
Исходник разводки подлежащий корректировке
Верхняя часть схемы - это датчик пламени. В качесве датчика использован фоторезистор (марку укажу позже).
Нихняя часть схемы - это управление турбиной наддува. Управление осуществляется двумя сигналами низкого уровня. Если на обоих входах единицы, то турбина выключена. При подаче низкого (по сравнению с +12 ЦП) уровня на вход "малый ход" на турбину подаётся полное напряжение питания через полевой транзистор. Этот режим используется при продувке остатков горения в горелке перед очередной загрузкой и розжигом.
При подаче низкого на оба входа на турбину подаётся напряжение около 4,5 вольта. Это самые низкие обороты турбины, используются во время розжига.
Ну и наконец, при низком уровне на "вкл/выкл" на турбину подаётся напряжение, которое можно регулировать потенциометром в пределе от 5 до 9 вольт, добиваясь "красивого" пламени горелки в рабочем режиме.
Управляющий контроллер горелки.
Контроллер Петропелета (ЦП) собран на процессоре Atmega-16. В качестве индикатора использован жидкокристаллический модуль MT-20S4M производства Российской компании МЭЛТ. Можно использовать любой другой аналогичный индикатор LCD но формат должен быть 20 символов 4 строки.
Подача пеллет, продолжение.
Подача пеллет осуществляется шнековым механизмом. Шнек я купил на фирме "ШНЕКИ.РУ" . Пришлось проехать 250 км, но оно того стоит. Шнек, спираль, изготовлена из углеродистой стали, фактически пружина. При внешнем диаметре 44,3 мм хорошо скользит в сантехнической канализационной трубе диаметром 50 мм. Продают куски не меньше 1 метра, фактически длинна куска 1,1 метра, т.е. с запасом.
С одной стороны шнек одевается на Вставку_П и фиксируется фиксируетсмя сваркой ТИГ в одной точке.
С другой стороны шнек не фиксируется и вращается свободно в сантехнической пластмассовой трубе,
оторая вставляется в металлическую бесшовную трубу 57х3,5.
Электроника подающего механизма.
Б
лок питания БП разработан тяжёловато, но зато отпадает необходимость делать защиты редуктора ещё более сложным и более дорогим механическим путём. БП "выдаёт" напряжение 15 Вольт при токе до 6 Ампер. При превышении тока БП уходит в токовый режим и напряжение плавно падает. Короткое без проблемм. Но короткого не наступит, т.к. при падении напряжения ниже 9 вольт на выводе pinB.4 процессора появится логический ноль. Процессор даст короткий "реверс" двигателю. После этого восстановит прямое вращение. И так 5 раз. Если после пяти попыток редуктор не разблокируется, то БП подаст звуковой сигнал. Для звука используется динамик с генератором. Процессор 2313 осуществляет ШИМ модуляцию для плавного пуска двигателя и реверс. Рабочий ток двигателя нарастает до максимума примерно 0,5 секунды.
Для отладки механизма, да и просто для разных ситуаций включить подачу можно предусмотренной для этого кнопкой.
Вопрос отопления в доме всегда стоял довольно остро. Поиск лучших вариантов не прекращается до сих пор. Одни выбирают твердотопливное отопление, другие же останавливаются на газу. Один из неплохих вариантов - пеллетная горелка.
В этой статье мы рассмотрим, что представляет собой эта конструкция, каков принцип ее работы, особенности, преимущества и недостатки. Хоть механизм печи довольно сложный, мы рассмотрим технологию его изготовления, так как печь является дорогостоящей.
Зачем использовать пеллетную горелку
Пелетты - это материал для топки. Речь не идет об обычных поддонах для транспортировки. Пеллеты для горелки представляют собой прессованную древесину в виде небольших цилиндров. Их диаметр доходит до 25 мм. Они успешно ворвались на рынок и не перестают покорять его. Люди, использовавшие подобное топливо, отмечают его высокое качество и используют только его.
Однако, если пеллеты - это та же древесина, которая загружается в топку, зачем тратить средства и усилия на создание дополнительного механизма? Хоть это логично, но в таком случае твердотопливный материал будет сгорать на 80 и даже на 40%. Остатки попросту утилизируются. Как результат, КПД такой печи снижается в разы. Если использовать горелку, то сгорание материала будет составлять 98%. Разница весомая.
Обратите внимание! Пеллеты не подходят для пиролизных котлов. В ходе эксплуатации они наносят ему вред, и обслуживать оборудование приходится чаще.
Важно и то, что температура внутри горелки по мере сгорания пеллет достигает 1 тыс. градусов по Цельсию! Вот почему стоит задуматься, можно ли ставить горелку на пеллетах для своего котла. Это вполне рационально, если понимать принцип работы пеллетной горелки во время сборки, а также следовать инструкции. Тогда горелка станет прекрасным дополнением для котла, улучшая его КПД. На видео изображена пеллетная горелка и принцип ее работы.
Главная задача горелочного устройства - организовать мощный факел, который будет нагревать котел. Пелетная горелка используется для того же и состоит из небольшой камеры сгорания в виде аэродинамической трубы. В нее из бункера подаются пеллеты. Под воздействием потока воздуха образуется направленное пламя. Камера сгорания делается прямоугольной или круглой. Наружная часть состоит из шнекового конвейера. Топливо из бункера подается по входному патрубку. Следующий незаменимый элемент - вентилятор. Он будет подавать воздух в нижнюю часть камеры.
Принцип работы в следующем: пеллеты попадают в камеру, где они поджигаются. Включается вентилятор, подавая минимальное количество воздуха. Когда пламя разгорается, вентилятор крутится быстрее, нагнетая больше воздуха. В итоге получается ровный и мощный факел. Заводские горелочные устройства полностью автоматизированы. Контроллер пеллетной горелки позволяет регулировать подачу пеллет, воздуха и т. д.
Почему именно пеллеты
Для тех регионов, где газ не провиден, такое биотопливо является спасением. Оно весьма эффективно и имеет приемлемую стоимость. Для сравнения: сгоревшие 1 кг пеллет выделяют тепловую энергию, равную 0,5 л дизельного топлива. Они способны выдавать 5 кВт/ч. Чтобы обогреть одноэтажный дом в территории с умеренными зимами, нужно 50 кг пеллет в день. Плюс топлива в том, что его можно засыпать один раз на несколько дней. Все зависит от модели котла. Пеллеты загружают в бункер, а дальше они подаются в саму горелку. Пеллетная горелка, сделанная своими руками, нуждается в обслуживании два раза на 7 дней.
Если говорить о недостатках этого твердого топлива и горелок, то это вероятность обратной тяги. В таком случае огонь вырвется в бункер. Как результат - пожар в доме. Второй момент касается количества и интенсивности подачи воздуха. Пеллеты имеют небольшой вес, а значит, что воздушный поток иногда сдувает их с устройства. Тогда они не сгорят. А когда подача воздуха небольшая, топливо сгорает не целиком. Дабы горелка и печь функционировала правильно, важно придерживаться последовательности.
Разжигать топливо нужно зажигалкой из керамического стержня. Она не просто подает прямой огонь на сырье, а нагревается более 1 тыс. градусов. Это делается для того, чтобы во время розжига пламя не уходило в бункер с другими паллетами. Дальше внутрь подается воздух, дабы факел горения оставался стабильным и ровным. После этого происходит выход на рабочий режим, так как внутрь подается большое количество воздуха. Остановить процесс можно прекращением подачи воздуха в горелку.
Какие бывают пеллетные горелки
Изделия делятся на несколько разновидностей. Рассмотрев их, мы можем выбрать вариант, который подходит лучше всего для разных условий. Например, чтобы пеллетная горелка функционировала, нужно электричество, приводящие механизм в действие. А как быть, когда электричество в местности часто пропадает? Это мы и узнаем, рассмотрев такие виды горелок:
- пеллетная горелка с принудительным забором;
- гравитационная пеллетная горелка.
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.
Обратите внимание! Топливо подается порционно и не остается в канале, по которому двигаются.
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.
Гравитационные пеллетные горелки
В обращении такие конструкции проще. Большим их преимуществам является работоспособность даже без электропитания. Принцип работы прибора заключается в ссыпании паллетов в топку под своим весом. Пеллетная горелка бегемот и пеллетная горелка пеллетрон - яркие представители гравитационных изделий. Привести их в работу можно регулируя заслонку подачи и регулятор тяги на дымоходе. Минус конструкций - пеллеты в бункере могут воспламениться.
Для решения вопроса пожароопасности, изготовители устанавливают на горелки подобного типа термические заслонки. При вырывании пламени из очага и его движении к бункеру, в ход вступает особый шлюз. Он активируется нагревом. Шлюз служит барьером для огня. Еще один вариант защиты - двойной колосник. Это несложный механизм, состоящий из двух частей. Верхняя подходит к пеллетам и забирает их определенное количество. Дальше часть смещается к пламени. Вторая же часть начинает сбрасывать золу в приемник.
Совет! Для двойного колосника тоже рекомендуется устанавливать огневой шлюз. Механизм может заклинить, а огонь проникнет к загруженным в бункер пеллетам.
Делаем горелку своими руками
А как сделать пеллетную горелку? Камера сгорания делается из стальной трубы. Толщина стенок - 4 мм не меньше. Сталь жаропрочная и выдержит большую температуру. Прикрепление к корпусу котельной установки выполняется посредством фланцевой пластинки. Для изготовления потребуется сталь 3 мм. Конвейер для подачи пеллет лучше купить или использовать шнек.
Чтобы вращать механизм, нужны подшипники, низкооборотный двигатель (электрический) и редуктор. Вентилятор для подачи воздуха можно купить в магазине. Он закрепляется на пластике, в которой уже подготовлено место. Пластину делают на основе чертежа. Конфигурация зависит от самой дверки котла. Чертеж горелки можно увидеть на этом фото.
Обязательный шаг - отрегулировать количество поступающих пеллет и воздуха. Без этого устройство будет работать нестабильно или же постоянно на полной мощности. Чтобы менять интенсивность работы вентилятора и шнека можно установить ручной регулятор. В таком случае придется постоянно смотреть и настраивать горелку, с учетом температуры теплоносителя и воздуха.
Важно, чтобы при различных процессах работы, топливо и воздух были правильно подобраны. Только тогда факел будет ровным и устойчивым. Для этого не обойтись без автоматизированного устройства. Понадобится блок управления. Контроллер для горелки обладает свободными управляющими контактами, к которым и присоединяется электродвигатель от шнека и вентилятора.
Для автоматизации розжига пеллет и контролирования пламени, не обойтись без фотодатчика и электрического элемента накаливания. Фотодатчик следит за появлением устойчивого пламени и оповещает контроллер. Он вырубит элемент накаливания. А вот элемент накаливания нужен для поджига пеллет. Подающий патрубок оборудуется датчиком заполнения. Он прекращает подачу пеллет, когда шнек и верхний патрубок заполнен.
Заключение
Поняв принцип работы горелки на пеллетном топливе, можно сделать ее своими руками. Это сложно и требуются определенные навыки. Все же, покупка готового изделия для пеллет обойдется куда дороже. Благодаря наглядным видео из статьи, вы можете разобраться в процессе изготовления пеллетной горелки.
Самодельная горелка под пеллеты, опилки, зерноотходы...
Регистрация: 22.01.12 Сообщения: 372 Благодарности: 1.044
Регистрация: 22.01.12 Сообщения: 372 Благодарности: 1.044
Вложения:
Новичок
Регистрация: 22.01.12 Сообщения: 372 Благодарности: 1.044
Вложения:
Регистрация: 24.10.13 Сообщения: 3 Благодарности: 5
Новичок
Регистрация: 24.10.13 Сообщения: 3 Благодарности: 5 Адрес: Россия
Регистрация: 22.01.12 Сообщения: 372 Благодарности: 1.044
Вложения:
Регистрация: 24.10.13 Сообщения: 3 Благодарности: 5
Новичок
Регистрация: 24.10.13 Сообщения: 3 Благодарности: 5 Адрес: Россия
Регистрация: 16.03.09 Сообщения: 14.023 Благодарности: 11.750
Вложения:
- a">
Так и я, лет пять назад, прочел статейку, с приложенными формулами, где объяснялись какие то, на первый взгляд- сказочные фразы. Там рассказывалось и расписывалось, что при обычном сгорании дров, на колосниках в печке или на костре- можно получить один “объем” жара. А вот если те дрова сжечь в какой- то “хитро- мудрой” установке, - то получишь в ТРИ раза больше жара. Но надо было создать в той мудрой печке условия, когда, уже сгоревшие продукты горения- должны пройти сквозь раскаленный кокс и тогда произойдет “чудо”, угарный газ- превратится в метан, а пары воды- разложатся на “гремучий газ”- и процесс горения повторится, что в двое увеличит калорийность теплоотдачи вашего пламени. А, потом- нужно было пропустить то пламя через катализатор горения, состоящий из окиси алюминия- и тогда температура, яко бы, должна подняться на 300-400гр.
Такие условия создал в своих печах т. Кузнецов. Расписал и показал- что и как. Но я хотел сделать что- то компактное, с возможностью перемещения той установки. А печь, в которой несколько тонн кирпича- стационарное “оборудование”. Её не станешь тягать по своему подворью с целью нагреть в одном месте- котел с водой, в другом месте- воздушный теплосъемник (сушилка), в третьем- кузнечный горн а в четвертом- просто так, по прикалываться в борьбе с весенними и осенними заморозками- ночью грея уличный воздух возле цветников…Это только в сказке “По щучьему велению…” Иванушка на своей печке- рысачил. А у меня, в место волшебной щуки- простая проза жизни…
Если честно- хотел было приложить в этом месте видео приложить, где этой осенью- в одном конце двора- все вымерзло "под корень", а в другом конце, там где котел стоит, хоть и снегом все было покрыто, но ничегошеньки не перемерзло... Но наверное- не это главное...
Сгорание кокса в горелке...
Как заставить продукты сгорания проходить через раскаленный кокс, да еще в очень малом объеме камеры сгорания, оказалось- не сложно. Просто- ограниченный объем топки, при принудительном обдуве- сам завихряет пламя в этой топке и пламя начинает “кружить” по тому коксу. И в этот момент и происходит то чудо, когда угарный газ, проходя сквозь кокс- превращается в метан, а пары воды- разлагаются на водород и кислород и эти “гремучие смеси” сгорают, добавляя жара в пламени. И вот тут- то и происходит второе “чудо”. Та раскаленная, спекшееся фракция топлива, в виде раскаленного кокса- сгорает бесследно… А сам этот процесс- очень интересен, и довольно таки, забавно наблюдать как спекшаяся масса топлива (опилок, зерноотходов)- вдруг с красного цвета становится ослепительно белым и прям “на глазах” начинает таить, трудно подобрать другое слово, но этот процесс очень похож на то как таит снег… Иногда, куски красной спекшейся массы откалываются ворошилкой от общего объема и падают на дно камеры. Там начинают раскаляться до бела, при этом все время уменьшаясь в объеме, под конец- она совершенно “выгорает”- становится невесомой, начинает раскачиваться в языках пламени и- исчезает…
Это зрелище- завораживающее, но заснять его на камеру, в домашних условиях- очень и очень проблематично. В самой камере сгорания- колоссальные температуры и на большом расстоянии, что бы обезопасить камеру- снять процесс горения-не возможно. Все снимается сплошным белым пятном и только с близкого расстояния “мозги” той камеры “прищуривают” диафрагму и уже- можно что то разобрать. Но тепловое излучение- старается наказать ту камеру, которая внагляк, без спросу- пытается подсмотреть жизнедеятельность пламени, объективы- плавятся, а установленные между камерой и смотровым окном, стеклышки- лопаются…
Из целого вороха видеосюжетов, я подобрал парочку, вот на них, вроде и можно воочию увидеть тот процесс преобразования сгоревших продуктов горения в “гремучие газы”, а главное- воочию можно убедиться- куда девается зола во время горения в той горелке…