Minimalizace nákladů na údržbu bydlení je dnes jedním z nejdůležitějších úkolů. Pokračuje hledání nástrojů pro optimalizaci nákladů. Vytápění domu s pravidelně rostoucími tarify je významnou položkou v rodinném rozpočtu.
Můžete to snížit několika způsoby. S pomocí energeticky úsporných technologií při stavbě domu a využití účinných systémů vytápění. Kotel na pelety je ekonomičtější než plynové kotle, nemluvě o elektřině a dalších zdrojích energie. Důvodem jsou nízké náklady na spotřební materiál a vysoká energetická účinnost zařízení.
Princip činnosti
Princip činnosti kotle na pelety (klikněte pro zvětšení)
Mezi energetickými nosiči dodávanými spotřebiteli centrálně je plyn nejekonomičtějším typem.
Vážně však konkuruje alternativním zdrojům tepla, mezi nimiž je kotel na pelety pro vytápění domu nejvýnosnějším řešením. Na první pohled nejsou žádné zásadní rozdíly. Ve výměníku tepla, který je zabudován ve spalovací komoře, se ohřívá voda, která vytápí dům.
Proč nejproduktivnější plynové kotle vyrobené pomocí inovativních technologií ekonomicky ztrácejí ve srovnání s vlastními protějšky, které pracují na pelety? Odpověď je jednoduchá, náklady na 1 kW energie při spalování plynu budou vyšší než stejné množství tepla při použití alternativních paliv.
Surovinou pro pelety je dřevní odpad, jehož náklady jsou minimální, neboť otázka jejich likvidace je velmi akutní a výroba palivových pelet je jedním ze způsobů, jak se zbavit nežádoucích produktů hlavní činnosti. Pelety lze vyrobit vlastníma rukama, ale bude to vyžadovat speciální vybavení.
Zařízení
Zařízení kotle na pelety s označením nejdůležitějších prvků a sestav (klikněte pro zvětšení)
Před zahájením práce byste měli zhodnotit své silné stránky. Výroba kotle vyžaduje dobré školení, znalosti, dovednosti a je mnohem obtížnější než plynový nebo elektrický. Není náhodou, že hotové výrobky této třídy jsou velmi drahé.
Kromě hořáku na pelety pro kotel, který je téměř nemožné vyrobit doma, budou muset být všechny ostatní konstrukční prvky provedeny nezávisle. K dosažení požadovaného výsledku to dá hodně práce.
Mít zkušenosti s takovou prací, montáž výměníku tepla a položení spalovací komory ze šamotových cihel je docela proveditelná práce. S instalací hořáku se lze také vypořádat, ale systém přívodu paliva bude muset tvrdě pracovat. Tento nejdůležitější uzel je v každém případě exkluzivní. Je nutné zajistit nepřetržitý a spolehlivý přívod palivových pelet do hořáku (o kotlích s automatickým přívodem paliva čtěte zde).
Hustota pelet je vysoká a velké množství z nich nemůže hořet současně.
Zajistit správný režim ručním ovládáním je téměř nemožné, pokud nejste neustále nablízku. Proto je zařízení vybaveno automatickými systémy a stojí hodně.
To je faktorem vysokých nákladů na celou konstrukci. Jeden nebo více programátorů se s úkolem vypořádá bez vnějšího zásahu. I malý palivový bunkr je schopen vytápět dům offline až tři dny. Pokud sestavíte pevnější konstrukci s velkou zásobou pelet, lze dobu používání výrazně prodloužit.
Poradenství odborníka: je velmi důležité přesně vypočítat přívod vzduchu. Při nedostatku vzduchu nemusí pelety hořet, ale doutnat a při přebytku dochází k tepelným ztrátám, které budou vyfukovány do atmosféry.
Další náklady budou vynaloženy také na nákup motoru pro šroubový mechanismus a jeho automatické připojení. Před montáží kotle na pelety vlastníma rukama musíte vypracovat výkresy budoucího kotle, vypočítat jeho rozměry v závislosti na ploše dostupného prostoru pro jeho instalaci.
materiály
Hlavní částí kotle na pelety je hořák
Rozhodnutí vyrobit kotel na pelety s vlastními rukama není levné, ale hotový výrobek bude stát ještě víc. Hlavním prvkem zařízení je hořák, který se dokupuje samostatně.
Podobně jako u továrních modelů je důraz kladen na sestavení karoserie a osazení všech komponent. Montážní sada obsahuje:
- Ocelový plech 4-6 mm pro výrobu tělesa kotle.
- Materiál bunkru. Může být vyroben z plechu (stačí 1-2 mm silný), překližky, dřeva.
- Šroub. Vybírá se podle velikosti nebo se stávajícími dovednostmi se provádí nezávisle.
- Komínové roury. Kovové nebo azbestové a montážní sada.
- Kontrolní systém. Zajišťuje automatickou kontrolu provozu kotle.
- Motor pro provoz šroubového mechanismu.
- Potrubí pro výměník tepla. Doporučují se čtvercové řezy.
- Potrubí a tvarovky pro připojení topného systému.
- Šamotová cihla, pokud je spalovací komora stacionární.
- Rošt. Zajistí přístup vzduchu k místu spalování.
Výhody
DIY kotel na pelety
Hlavní překážkou při instalaci kotlů na pelety je jejich cena. Je znatelně vyšší než u analogů používajících jiné typy paliva.
Náklady můžete výrazně snížit výrobou kotle na pelety vlastníma rukama. Pokud se tovární model v průměru vyplatí za 2-3 roky, pak se domácí kotel ospravedlní asi dvakrát rychleji. Významná pomoc pro rodinný rozpočet.
Další výhodou může být zdařilé konstrukční řešení. Tvar a konfigurace zařízení lze optimálně integrovat do domácnosti. Bude pohodlnější jej používat než tovární model.
Tipy pro provoz
Správně sestavený kotel na pelety nevyžaduje zvláštní údržbová opatření. Používat jej může každý bez ohledu na pohlaví, věk a trénovanost. Na co byste si měli dát pozor, je skladování a nakládání palivových pelet.
Navzdory skutečnosti, že špatně absorbují vodu, dlouhodobé vystavení vlhkému místu zhoršuje jejich spotřebitelské vlastnosti. Zvláště pokud si pelety vyrábíte sami. Nedoporučuje se je skladovat venku. Pouze na paletě a lépe ve vzduchotěsných pytlích, jak je například dodává mnoho významných výrobců.
Poznámka: Při nákupu pelet byste měli věnovat pozornost jejich barvě. Čím lehčí, tím lepší. Tmavé granule svědčí o vysokém obsahu kůry a nežádoucích nečistot, které zhoršují přenos tepla.
Jak vyrobit kotel na pelety vlastníma rukama a jak to bude fungovat, viz následující video:
Ze všech teplovodních topných zařízení, která spalují různé druhy pevných paliv, je kotel na pelety právem považován za nejpokročilejší. A není se čemu divit, protože účinnost spalování pelet je velmi vysoká a stupeň automatizace jednotky vám umožňuje nezasahovat do její práce po celé týdny, pokud je dostatek objemu nakládací násypky. Všechny tyto výhody se však také obracejí na druhou stranu – slušné náklady na vybavení, které zahrnuje nejen samotný ohřívač, ale také zásobník paliva se šnekovým dopravníkem. Existuje však příležitost stát se šťastným majitelem takové high-tech jednotky a zaplatit za ni poloviční cenu. K tomu budete muset vyrobit kotel na pelety vlastníma rukama, toto téma analyzujeme v tomto materiálu.
Zařízení a princip činnosti kotlů na pelety
Chcete-li namontovat takovou instalaci na pevná paliva sami, budete muset tvrdě pracovat, ale nejprve musíte zjistit, jak to funguje a z čeho se skládá. Srdcem jednotky na pelety je hořák, který plní téměř všechny hlavní funkce a je připojen k regulátoru kotle, působícímu na jeho příkazy. Pro spalování pelet jsou určeny dva typy hořáků:
Rozdíl mezi nimi je následující. Retortový hořák na pelety je mísa (retorta) plněná zespodu palivem pomocí šneku a vzduch je přiváděn do spalovací zóny ventilátorem otvory umístěnými po stranách mísy. Sloupec plamene je při provozu nasměrován nahoru, což by měla zohlednit konstrukce kotle Plamenový hořák je trubkový, je to také spalovací komora, kam jsou z jednoho konce přiváděny pelety a výkonný plamenný hořák orientovaný vodorovně vychází z druhého. Toho je dosaženo vháněním vzduchu do komory ze stejné strany jako palivo.
Poznámka. Plamenové hořáky se používají častěji než retortové, protože ty mají problémy s dodáváním nekvalitních pelet. Chcete-li sestavit kotelnu vlastníma rukama, je také vhodnější použít hořák, níže zdůvodníme proč.
V budoucnu budeme uvažovat o provozu jednotky se světlicovým hořákem, protože toto provedení je pro náš účel vhodnější. Spalovací komora ve formě trubky je tedy umístěna uvnitř kotle a vnější část hořáku se skládá z pouzdra s podávacím šnekem a ventilátoru pro foukání vzduchu. Pro provoz elektrického zapalování a udržování plamene je součástí konstrukce také ovládací deska, fotosenzor a žhavící prvek. V horní části těla je potrubí přívodu paliva.
Proces je následující: na povel ovladače šnek podá malé množství pelet do komory a zastaví se. Žhavicí prvek a ventilátor se zapnou současně, což způsobí vznícení paliva. Vzhled stálého plamene zafixuje fotosenzor a upozorní na to řídicí jednotku a vypne žhavicí prvek. Poté se začne pracovat v normálním režimu, šnekový dopravník obnoví dodávku a ventilátor pumpuje potřebné množství vzduchu. Na povel téhož regulátoru se pelety sypou do hořáku tryskou, přesouvají se tam z násypky externím šnekovým dopravníkem.
Poznámka. Mnoho výrobců používá násypku paliva namontovanou přímo nad tryskou hořáku, což umožňuje sypání pelet do ní bez přídavného dopravníku.
Nyní stojí za to zvážit zařízení kotle na pelety jako celek. Konstrukce tělesa jednotky je typická pro všechny instalace na tuhá paliva, jedná se o vnitřní komoru vyrobenou z oceli nebo litiny, uzavřenou ve vnějším plášti naplněném vodou – vodní plášť. Pro odebírání tepla ze spalin může konstrukce poskytnout 2 typy výměníků tepla:
- požární trubice;
- vodní dýmka.
Ve výměníku tepla s vodními trubkami proudí chladicí kapalina potrubím, které se omývají produkty spalování a předávají mu své teplo. Takové zařízení se však u kotlů na tuhá paliva vyskytuje jen zřídka, obvykle je to u nich naopak: spaliny procházejí potrubím a dodávají spalovací energii vodnímu plášti, to je žárový výměník tepla. Aby byl kotel účinný, je výměník tepla dvou nebo třícestný. To znamená, že spaliny, procházející plamennými trubicemi, změní svůj směr na opačný dvakrát nebo třikrát, což znamená 2 nebo 3 zdvihy. To vám umožní poskytnout jim maximální teplo do vodního pláště a na výstupu do komína získat teplotu nejvýše 150 ºС.
Pracovní proces je následující: hořák spaluje palivo a ohřívá stěny komory a ohřívá chladicí kapalinu. Zplodiny spalování pod vlivem přirozeného tahu a chodu ventilátoru procházejí plamennými trubicemi, rovněž odevzdávají teplo vodnímu plášti a jsou vyhazovány do komína. Intenzitu spalování řídí regulátor signálem z teplotního čidla ponořeného do chladicí kapaliny na výstupu z jednotky. Toto je princip činnosti kotlů na pelety za účelem automatické regulace procesu spalování a v případě potřeby zvýšení nebo snížení přívodu paliva a vzduchu do hořáku.
Doporučení pro výrobu kotle
První věcí, kterou musíte udělat, je vybrat design jednotky. Zde jsou doporučení následující: nekomplikujte si práci a kotlové zařízení vybírejte s ohledem na perspektivu. Jednoduše řečeno, stojí za to oddělit ty prvky, které si můžete vyrobit sami, od ostatních, které si musíte koupit. Ty zahrnují hořák se sadou automatizace.
Někteří řemeslníci nabízejí výrobu hořáku vlastníma rukama, ale tato jednotka je poměrně komplikovaná, můžete na ní strávit spoustu času a úsilí, a v důsledku toho bude provoz a spotřeba kotle na pelety nepředvídatelné. Pravděpodobně je jednodušší koupit hotový výrobek a vložit jej do domácí jednotky, ale tuto otázku si každý rozhodne sám.
Chcete-li vybrat design s ohledem na perspektivu, musíte jej udělat univerzální. To znamená, že se navrhuje vyrobit domácí kotel na pelety v podobě konvenční jednotky na tuhá paliva, ve které je možné spalovat dřevo a uhlí. V podstatě jsou procesy výměny tepla probíhající u obou typů ohřívačů totožné, liší se pouze palivo a způsob jeho spalování, což je znázorněno na obrázku:
Směle tedy přijímáme konstrukci tradičního kotle na tuhá paliva s možností zapuštění hořáku na montážní desku místo přikládacích dvířek. To poskytne následující výhody:
- Vzhledem k tomu, že výroba pelet u nás zatím není příliš běžná a je možný nedostatek paliva, můžete hořák na pelety kdykoliv vyjmout a vytápět si dům dřevem nebo uhlím.
- Bude možné používat zemní plyn nebo motorovou naftu, místo hořáku na pelety přidávat plyn nebo naftu.
Pro kotlovou pec je nejlepší vzít žáruvzdornou ocel o tloušťce 5 mm. Ideální možností je ocel legovaná chromem a molybdenem (nerezová ocel), ale je poměrně drahá a její svařování vyžaduje speciální dovednosti. Z tohoto důvodu jsou kotle na pelety vyrobeny z běžné uhlíkové oceli St20 a pro plášť vodního pláště je vhodná St3 tloušťky 3 mm. Ze stejného kovu jako spalovací komora je výhodné vzít polotovary pro dvířka a plamencové trubky pro výměník tepla. Rošt je vyříznut z oceli o tloušťce 10 mm nebo jednoduše koupen hotový. Pro potrubí komína a chladicí kapaliny budete potřebovat části potrubí příslušných průměrů.
Montáž se provádí svařováním podle výkresů kotle na pelety. Zvláštní pozornost by měla být věnována vyztužení stěn vodního pláště kusy ocelového pásu nebo úhelníku, jakož i odnímatelné konstrukci nakládacích dvířek. Po dokončení je nutné provést zkoušku propustnosti svarů a odstranění vad.
Potrubí kotle na pelety
V praxi se instalace kotle na pelety příliš neliší od instalace jiných „bratrů“ na tuhá paliva. Zde je hlavním úkolem správně umístit všechna zařízení spolu se zařízeními pro přívod paliva. Vezměte prosím na vědomí, že mezi jednotkami musí být alespoň 700 mm široké průchody a prostor 2 m před předním panelem jednotky.
Pokud se při zapalování jakéhokoli kotle na tuhá paliva po zastavení přivádí chladicí kapalina z topného systému dovnitř, pak se na vnitřních stěnách topeniště tvoří toxický kondenzát smíchaný s popelem a sazemi. Aby se zabránilo tomuto procesu, který časem ničí kov, během instalace se používají schémata potrubí pro kotle na pelety se směšovací jednotkou.
Zde hraje hlavní roli třícestný ventil, jehož úkolem je zabránit vniknutí chladicí kapaliny ze systému do pláště jednotky, dokud se nezahřeje. V tomto okamžiku voda, poháněná čerpadlem, cirkuluje v malém kruhu z přívodního potrubí přímo do vratného potrubí přes třícestný ventil. Jakmile dosáhne nastavené teploty, ventil začne přimíchávat vodu ze systému do vratného potrubí, případně zablokuje pohyb v malém kruhu. Potrubí kotle na pelety musí zároveň zajistit instalaci čerpadla na zpátečce, nikoli přívodního potrubí. Nezapomeňte na pojistnou skupinu s pojistným ventilem a manometrem, který je nutné instalovat na výstupní potrubí ohřívače.
Závěr
Jak ukazuje praxe, domácí kotle na pelety jsou z hlediska účinnosti nižší než továrně vyrobené instalace, ale předčí je v dostupných nákladech a spolehlivosti. Toho je dosaženo tloušťkou kovových konstrukčních prvků.
