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 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.

Шнековый конвейер

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.

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

Средства автоматизации

Соотношение подачи воздуха и топлива в камеру сгорания надо регулировать, иначе работа горелочного устройства будет нестабильной либо все время на максимальной мощности. Простейший способ менять обороты двигателей шнека и вентилятора – это поставить простой ручной регулятор. Но тогда возникнут неудобства в виде постоянного присмотра и настройки отопительного агрегата в зависимости от температуры теплоносителя и окружающего воздуха. Самостоятельная настройка пеллетной горелки заключается в том, чтобы подобрать на разных режимах работы соотношение воздуха и топлива, при котором факел пламени будет ровным и устойчивым. Добиться этого поможет автоматизация устройства.

Пеллетная горелка с бункером

Сначала потребуется купить электронный блок управления. Если ваш котел уже снабжен таковым, то изучить возможность его использования. Как правило, контроллеры ведущих производителей имеют свободные управляющие контакты, к которым можно присоединить электродвигатели вентилятора и шнека. В этом случае на основании сигналов датчиков контроллер будет увеличивать или уменьшать подачу пеллет и регулировать обороты вентилятора.

В плане розжига и контроля над пламенем самодельная пеллетная горелка, изготовленная своими руками, также может быть автоматизирована. Нужно купить электрический элемент накаливания и фотодатчик. Первый будет включаться в самом начале, поджигая топливо, а второй при появлении устойчивого пламени будет сигнализировать об этом на контроллер, который отключит элемент накаливания.

На подающем патрубке можно поставить датчик заполнения, его роль – подавать импульс на электронный блок, когда шнек и верхний патрубок заполнены горючим, чтобы остановить подачу пеллет. Все эти средства автоматики позволяют эффективно сжигать и создать определенный комфорт при обслуживании отопительной установки. Однако здесь есть свои недостатки:

• Самодельную пеллетную горелку можно подключить не ко всякому контроллеру.
• Существующий электронный блок агрегата отопления зачастую не приспособлен для работы с устройствами розжига и контроля горелки, тогда придется покупать новый.
• Стоимость изготовления устройства увеличивается.

Заключение

Зная, как работает пеллетная горелка, можно взяться за ее самостоятельное изготовление. Но часто это сводится к закупке комплектующих и приборов автоматики, после чего они ставятся на самодельную камеру сжигания. В этом случае снижение стоимости изделия незначительно. Следует задуматься о покупке комплектного устройства заводского изготовления.

Еще не так давно в качестве твердого топлива использовались только дрова и уголь. Сегодня этот ассортимент расширен альтернативными вариантами, в числе которых особое место занимают пеллеты - разновидность твердого топлива, изготовленного из отходов деревообрабатывающего производства. Для этого используются стружка, щепа, древесная пыль, кора, картон и т.д. - отходы обрабатываются растительным полимером (лигнином), прессуются под высоким давлением и разделяются на гранулы. Этот вид топлива является самым дорогим, но при этом самым рациональным и может использоваться в специальных пеллетных котлах. В свою очередь, эта категория оборудования также оценивается высоко, поэтому некоторые мастера реализуют механизм пеллетной горелки на обычных котлах. Мы расскажем и покажем, как выглядит пеллетная горелка своими руками и из чего ее можно изготовить.

Ключевое отличие пеллетной горелки от традиционного горелочного устройства заключается в том, что топливо представлено в виде сыпучих материалов. Это пеллеты, опилки, древесная щепа, некоторые даже используют отходы сельскохозяйственной промышленности. Просто засыпать в котел и поджечь не получится, поскольку малого объема будет недостаточно для розжига, а большой - не разгорится. Необходима порционная подача топлива с одновременным розжигом, за что и отвечает пеллетная горелка. Именно е вполне по силам изготовить самостоятельно.

Конструкция устройства

Все горелочные устройства предназначены для обеспечения равномерного прогрева котла и теплоносителя посредством интенсивного пламени. Не является исключением в этом ряду и пеллетная горелка, поскольку тоже выступает частью отопительной системы. Конструктивно это средняя по размеру камера сгорания в форме трубы, куда искусственно нагоняется воздух и где происходит процесс горения. В свою очередь, за его поступление отвечает шнековый конвейер, забирающий сыпучее топливо и пересыпающий его в горелку. А воздух подается с помощью вентилятора, соответственно, весь механизм является энергозависимым.

Форма камеры сгорания ни на интенсивность горения, ни на КПД котла не влияет, поэтому может быть разнообразной. Чаще всего встречаются камеры круглого сечения, поскольку их гораздо проще изготавливать, хотя прямоугольные камеры также достаточно популярны.

На чертеже пеллетного котла указана прямоугольная камера, тогда как в круглых необходимо делать плоское основание под горящее топливо и крепить его снаружи к фронтальной плоскости.

Как видим, работа устройства начинается с штатного бункера для пеллет и прочих сыпучих материалов, далее топливо поступает по внешнему шнеку в собственно пеллетную горелку, куда нагнетается вентилятором воздух и происходит процесс сгорания.

Особенность конструкции заключается в том, что подающий воздух помимо нагнетания пламени, одновременно очищает горелку от летучего пепла, образующегося при сгорании. Все продукты переносятся в зольник, который рекомендуется чистить еженедельно в зависимости от интенсивности использования.

Механизм работы

Принцип работы заключается в поэтапной подаче сыпучего материала из бункера по шнековой трубе в камеру сгорания, где он поджигается и начинает тлеть при минимальном количестве воздуха. По мере того, как огонь разгорается, стенки камеры нагреваются, что увеличивает скорость и объем подачи воздуха. Уже через несколько минут с начала старта огонь выравнивается и начинает разогревать теплообменник. Учитывая то, что в пеллетных котлах отсутствует источник естественной тяги, эту функцию выполняет горелка при поступлении топлива.

Всю работу пеллетного котла контролирует автоматический блок управления. Именно от него зависит количество подаваемого топлива, объем воздуха в камере, интенсивность горения, давление в системе и температура теплообменника.

На видео представлена схема пеллетной горелки - от подачи топлива до полного сгорания

Выделяют 2 основных способа подачи топлива

• Стандартный - забор сыпучих материалов из бункера в камеру сгорания по шнековому конвейнеру. Как правило, это отдельно стоящий бункер, куда насыпается большое количество топлива, достаточное для постоянной работы котла на протяжении 7-10 ней. Подобный бункер очищается по мере загрязнения, но не реже 1 раза в 2-3 недели.

• Упрощенный - воронкообразный бункер, откуда топливо высыпается в шнек под тяжестью собственного веса. Это и есть пример самодельной пеллетной горелки, где емкости бункера хватает на постоянную работу котла максимум до 3х дней.

Как сделать своими руками

Все материалы можно найти в свободной продаже. Учитывая то, что речь идет об отопительном устройстве с прямым огневым воздействие, необходимо использовать трубу из жаропрочной нержавеющей стали с минимальной толщиной стенки 5-6 мм.

Для закрепления горелки на корпусе котла понадобится обычная нержавеющая сталь толщиной 3-4 мм.

Подающий конвейер можно изготовить из трубы, куда вставить шнек, либо приобрести в магазине отопительного оборудования уже готовый.

Электродвигатель необходим для работы вращательного шнека, лучше если это будет оборудование на низких оборотах.

Вентилятор устанавливаете на специальной пластине (см. схему).

Конструкция пеллетной горелки

Автоматизация процесса

Особенность пеллетного котла заключается в том, что в его конструкции отсутствует устройство, отвечающее за естественную тягу. Нет тяги, значит, нет огня, и если не обеспечить искусственную подачу воздуха, топливо даже не начнет тлеть. За эту функцию отвечает вентилятор. Вторым энергозависмым устройством, обеспечивающим бесперебойную работу котла, является вращающийся шнек. Обеспечить работу этих устройств можно либо с помощью простейшего регулятора (механический процесс), либо установить электронный блок управления.

Основная задача при запуске пеллетного котла - достижение баланса между скоростью подачи воздуха и объемом топлива. Только в этом случае пламя будет стабильно ровным, а теплообменник - нагретым.

В полной мере за работу котла отвечает электронный блок управления. В идеале стоит приобрести новый, к которому получится подключить электродвигатели шнека и вентилятора. Возможно, на существующем котле уже есть электроника, с которой можно будет сделать соединение посредством свободных контактов. Задача этого оборудования заключается в контроле оборотов вентилятора и скорости подачи топлива.

Обязательно на шнеке должен быть установлен датчик заполнения, который контролирует необходимость подачи топлива. При заполнении шнека пеллета датчик подает сигнал и подача топлива прекращается.

Электронный блок управления твердотопливным котлом не предназначен для контроля работы пеллетной горелки и ее розжига, поскольку не предусмотрены соответствующие управляющие контакты. Такой элемент необходимо приобретать отдельно.

Видео - как сделать пеллетную горелку своими руками:

Если вы понимаете, как работает данный вид горелки, и по какому принципу осуществляется работа всего котла, можно попробовать самостоятельно ее собрать. Но, учитывая стоимость материалов и электронных блоков управления, речи об экономии не идет. Мы рекомендуем обратить внимание на заводское оборудование и приобрести съемную пеллетную горелку, что позволит использовать не только сыпучее топливо, но и традиционное сырье - дрова и уголь.

Современные печи и даже камины давным-давно отодвигают дрова на задний план, так как сегодня они работают при помощи газа, используя при этом специальное оборудование - газовую форсунку.

Предназначение и преимущества

Горелки для газа дополнительно были разработаны для работы печей, каминов и т. д. Как и другие приспособления горелки занимаются смешиванием топлива - сжиженного газа или природного - с воздухом, именно поэтому в этом агрегате происходит повышение температуры.
Довольно часто такие приспособления монтируются в помещениях, в которых необходимо поддерживать на протяжении долгого времени высокий температурный режим. Сегодня ничто не помешает установить в доме такое оборудование, благодаря которому можно полностью избавиться от (камина, печи).
Горелка помимо всего прочего, имеет ряд основных преимуществ:

• Безопасность . Так как данная система имеет отношение к взрывоопасному материалу, при ее установке применяются строгие надежные требования.

• При наличии автоматического приспособления: В настоящее время современные газовые изделия оснащены автотемпературным режимом , что дает прекрасную возможность не только экономно расходовать ресурсы, но еще и защищать от перегревания или взрыва печи.

• Экономичность . Ни для кого не секрет, что сегодня газ по цене намного выгодней, чем дрова, уголь или электричество.

• Управление . Чтобы управлять газовым устройством печи не нужно никаких особенных познаний, помимо всего прочего, некоторые современные модели работают при помощи дистанционного управления.

• Эргономичность . Для хранения горючих материалов, угля или дров, необходимо специальное помещение. Так как при работе горелки, все необходимое топливо поступает непосредственно в жиклер через газоколонку.

Разновидности горелок

Данная конструкция для печи представляет собой надежное оснащение, которые используются для длительной работы, в его основе лежат качественные материалы, тщательный многоуровневый контроль, который дает возможность обеспечить высококачественной готовой продукцией.
Самыми популярными торговыми марками на отечественном рынке считаются установки для печи и камина Москлимат ТЕРМО , Weishaupt , Giersch , Wester Line , Buderus .
Помимо всего прочего, жиклеры используются не только в отопительных котлах, но и в промышленных сушилках, печах, каминах и других установках, которые имеют промышленную значимость. Все устройства данного вида можно разделить на несколько групп: по принципу эксплуатации и виду применяемого топлива.

Рабочий принцип

Обычно газооборудование для камина и отопления по своей конструкции, рабочему состоянию и устройству не такое уж и сложное, в зависимости от вида оно имеет индивидуальные определенные специфические особенности:

• атмосферные установки работают достаточно тихо, они имеют простую и понятную конструкцию. Обычно их используют в настенных котлах или каминах, но если их мощность превышает 80 киловатт, то работа в данных системах будет нерентабельной;

• принудительная подача воздуха : установка имеет уже более сложную конструкционную систему, она специально была разработана для обеспечения более высокого уровня мощности. Помимо всего прочего, по своей ценовой политике установка весомо отличаются от атмосферных систем.

При работе печи и камина они обеспечивают в довольно-таки высокий КПД, порядка 94%. С точки зрения экологии такие устройства также продвинулись вперед, благодаря системе установки происходит полное сжигание газа.

Что необходимо знать при выборе газоустановки

Перед тем как выбрать ту или иную горелку необходимо знать следующее:

1. Особенности объекта, в котором будет эксплуатироваться горелка. Прежде всего, следует обратить внимание на площадь . Если ее размеры меньше 12 м², тогда лучше всего приобрести устройство, имеющее принудительную подачу воздуха, а если больше заданного размера, - то понадобится атмосферное устройство. Не последнее место занимает вентиляция. Если воздухообмен в помещениях не такой как положено, то тогда необходимо в нем установить надувную систему.

1. Характер печи . Если данная модель работает на газе, в таком разе следует прибегнуть к атмосферной версии, в других случаях отличным вариантом будет принудительная подача воздуха.

1. Мощность . Существует выражение «чем больше мощность установки - тем лучше», в такой ситуации оно не подходит. Расчет мощности выполняется так: на 10 м² необходимо 1 кВт энергии, в зависимости от габаритов помещения.

1. Страна изготовитель . Как считают специалисты, в процессе выбора газооборудования следует обращать внимание на зарубежные бренды, так как они считаются более долговечными и качественными, чем некоторые отечественные аналоги.

При покупке такого оборудования следует обратить внимание на один серьезный нюанс. Газовая печка - удобное в эксплуатации в домашних (камине) и промышленных условиях и довольно-таки практичное изобретение, но не следует забывать о том, что печное топливо взрывоопасное, поэтому не стоит прибегать к самым низкокачественным и дешевым изделиям.

Самостоятельно изготовленное устройство

Иногда многие задают вопрос: «Можно ли сделать дома горелку для газа своими руками?». Улучшение отопительного оборудования повышает коэффициент его работоспособности.
Уход за твердотопливными котлами, а также бесперебойный контроль над наличием угля или дров в топке, порой подталкивает владельцев таких установок, на их переоснащение. Иногда появляется такая возможность, что к объекту можно подключить линию по газу, но приобретать новое отопительное оборудование нет желания, тогда более опытные и понимающие в данной системе люди затевают переоборудование устройства для нагрева жидкости своими руками.
Каждому, кто решил обновить таким образом свой котел следует знать, что любые изделия, сделанные своими руками должны пройти специальные проверки в лабораторных условиях, после чего на руки должны быть получены следующие документы :

• Сертификат качества . Выдаются для подтверждения того, что сделанная своими руками горелка является качественным и пригодным к эксплуатации.
• Пакет документов из Госгортехнадзора . В них сказано, что изделие кустарного производства задокументированно в официальных источниках.
• Проверка системы , выполненной своими руками, на его соответствие всем качественным характеристикам, а также эксплуатации.

Для того чтобы собрать полный пакет документов, пройти все инстанции и официально все зарегистрировать необходимо потратить большое количество времени и сил.
Поэтому, несмотря на все плюсы работы своими руками, лучше всего приобрести газовую горелку, для котла изготовленную в заводских условиях. Но если же все-таки имеется большое желание зарегистрировать выполненное изделие, тогда можно и сделать ее своими руками в домашних условиях.

Разновидность применяемого топлива

Каким бы ни было устройство заводское или сделанное своими руками оно будет функционировать на газу или другом подходящем топливе. В настоящее время атмосферные установки пользуются наибольшей популярностью, в основном их монтируют в квартирах или на объектах, имеющих газоснабжение.
Второй вид устройства с принудительной подачей воздуха (надувной), намного сложнее в строении и работает со следующим разновидностями топлива.