Котли на пелети

Съчетават комфорт и висок коефициент на полезно
действие

Разнообразието от отоплителни технологии, всяка с предимства и недостатъци, непрекъснато повишаващите се изисквания за минимизиране на енергийните разходи и подобряване на комфорта правят избора на оптимален вариант съвсем нелека задача. От друга страна, газовата енергийна криза от миналата зима прибави и друг, при това солиден, аспект към критериите за избор, а именно относителната независимост и сигурност на отоплението.
Сред възможните решения, придобиващи все по-голяма популярност в последните години, е инвестицията в котли на пелети. Съчетанието на висок коефициент на полезно действие, лесно обслужване и възможността за използване както за отопление, така и за БГВ ги прави все по-предпочитани. Предлаганите модели, покриващи широк диапазон от мощности, са подходящи за отопление както на еднофамилни къщи, така и на по-големи жилищни и административни сгради дори и за производствени помещения.

Получават се чрез пресоване под налягане
Известно е, че пелетите са вид биогориво, получено чрез пресоване под налягане на дървесни кори, трици и други дървесни отпадъци. Произвеждат се под формата на гранули със стандартни размери. В повечето случаи са с диаметър от 6 до10 мм и дължина 0,5 - 70 мм. Характеризират се с висока калоричност, която обикновено е в диапазона 4300 - 4500 ккал/кг (5 kW/час на 1 kg). Основно предимство на пелетите е значително по-ниското съдържание на пепел в сравнение с въглищните брикети, с които са съпоставими като калоричност.
Пелетите са екологично чисто гориво. Известно е, че дървесината принадлежи към категорията на възобновяемите енергийни източници, които не замърсяват околната среда и спомагат за намаляване на емисиите от въглероден диоксид. Заместването на изкопаемите горива с дървесина като правило съкращава сериозно обема на изхвърляния въглероден диоксид в атмосферата. При производството на пелети, освен дървесни отпадъци, не се използват химически добавки. Затова отделяният при тяхното изгаряне въглероден диоксид се равнява на погълнатия от растението в процеса на неговото израстване.

Лесни са за съхранение и транспортиране
Поради компактните си размери, пелетите са лесни за транспортиране. Високата им плътност гарантира запазването на формата им по време на транспортиране или съхранение. Образуващото се в процеса на тяхното производство повърхностно покритие възпрепятства проникването на влага. Те се съхраняват лесно, и дори при големи количества не се налага предприемането на специални противопожарни или други предохранителни мерки. За разлика от дървесните стърготини и другите дървесни отпадъци, при които съществува реална опасност от възникване на пожар, при пелетите това е малко вероятно. Затова не съществуват пречки пред съхраняването им в близост до жилищните помещения.

КПД на котлите е над 90%
Комфортът, който осигуряват котелните инсталации, работещи на пелети, обикновено е сравним с условията, осигурявани от котлите на течно или твърдо гориво. Причината е във фактори като високия коефициент на полезно действие на котлите, захранвани с пелети. Той е в границите 84 - 93%, като някои производители посочват и значително по-висок КПД, достигащ 97%. Други предимства на този вид котли са възможностите за автоматизирано подаване на гориво, лесното поддържане на необходимата температура на въздуха в отопляваните помещения, възможността за програмиране на работата на инсталацията за седмици напред и други. Котлите на пелети обикновено са снабдени и със система за защита от аварии, което гарантира сигурността на работата им. Както вече бе подчертано, мощността на котлите на пелети варира в много широк диапазон. Обикновено битовите котли се произвеждат с мощност от 15 до 100 kW, докато мощността за промишлените може да достигне до 20 МW.

Условия за постигане на висок КПД
Както вече бе споменато, ефективността на котлите на пелети е сравнима с характерната за котлите на газово и течно гориво. Постигането на висок КПД е в пряка зависимост от начина на изгаряне на пелетите и използваната технология за гранулиране на дървесината.
Например, котлите на пелети се разделят на два вида в зависимост от използваната горелка - модели с вградена в тях горелка и модели с външна горелка. Котлите с вградена горелка са предназначени предимно за отоплителни инсталации в жилищни сгради. Затова и тяхната мощност обикновено не превишава 300 kW. Към предимствата на подобни системи могат да се посочат малкото енергопотребление, както и ниското шумово ниво при работа и високата икономичност на гориво. Вторият вид котли - тези с външна горелка, се използват предимно за отопление и БГВ на различни производства, характеризират се с висока точност на дозиране на горивото и възможност за бърза промяна на текущото натоварване. Повечето съоръжения - предназначени за бита, се произвеждат от чугун и в конструкцията им се използват елементи от огнеупорна керамика. Това спомага за създаване на необходимия топлинен режим в зоната на горене.
От значение за постигане на висок КПД е и друг факт, който често се пренебрегва. Става въпрос за това дали котелът е специално конструиран за изгаряне на дървесни гранули или към котел на дърва е добавена пелетна горелка. Обикновено, висока ефективност би могла да бъде постигната, ако котелът е предназначен за изгаряне на пелети. В подобни случаи коефициентът му на полезно действие достига, и дори превишава 93%, при минимални експлоатационни разходи. Вторият вид котли обикновено постигат значително по-нисък КПД, и то при много по-големи експлоатационни разходи.

Автоматизацията на системата
Значителна част от отоплителните инсталации, захранвани с пелети, са автоматизирани в по-голяма или по-малка степен. Голяма част от моделите са с автоматизирано подаване на пелетите, като най-често за целта се използва шнеково устройство. По този начин се осигурява точно дозиране и подаване на пелетите директно в горивната камера, което е от определящо значение за постигане на ефективното изгаряне на горивото. Пепелта, отделена при изгаряне на пелетите, е около 0,5%, а съдържанието на сажди в изходящите газове е сведено почти до минимум. Благодарение на малкото количество пепел, котелът не изисква всекидневно обслужване. Предлагат се и модели котли, които са с автоматизирано отвеждане на пепелта. Характерно за тях е, че могат да работят без обслужване за дълъг период от време.
Разпалването на пелетите в котела в повечето случаи също е автоматично. Използването на автоматична горелка позволява гъвкаво регулиране на мощността на котела. Контролерът на горелката осигурява точно поддържане на зададената температура в отоплителната система, като контролира количеството подавано гориво. Температурата на топлоносителя в права и обратна посока се измерва чрез използване на датчици. Също така блокът за управление може да регулира производителността на горелката по зададена температура на въздуха в помещението. Повечето модели пелетни котли са снабдени с допълнителен контур за битово горещо водоснабдяване.

Склад за съхранение на пелетите
Котелната инсталация, захранвана с пелети, освен котел и горелка, задължително включва и специален бункер за горивото. Тъй като по принцип бункерът е с неголяма вместимост, за да се избегне честото зареждане с пелети, може да се предвиди допълнителен склад, в които да се съхранява горивото. Той се разполага в самата сграда или извън нея. Подходящо решение е пелетите де се съхраняват извън сградата - в подземен бункер, оборудван с шнеково устройство или с пневматичен транспорт. Сред задължителните условия е складът да бъде абсолютно сух. Не е необходимо площта му да бъде голяма. Доказано е, че 1 m3 складово пространство осигурява 1,2 kW отоплителна мощност. Добре е обаче да се има предвид фактът, че цялото пространство не се използва за складиране на горивото. Необходимо е част от склада да остане празна, което се прави с цел проветряване на пелетите. Например, при 10 kW планирана отоплителна мощност е нужен склад с обем 14 m3. Необходимо е, също така, да се предвидят два отвора - единият за зареждане с пелети, а другият - за естествена вентилация на помещението. Чрез втория отвор се регулира налягането в склада и се предотвратява неговото покачване.

Специфики на използваните комини
Комините на котлите, работещи на пелети, обикновено се изпълняват от неръждаема стомана. В ниската им част задължително се предвижда отводяща тръба, през която се отвежда кондензатът. При коректен монтаж на комина и точна настройка на котела, количеството кондензат, което се отделя за седмица, е около 4 - 5 литра. Не са изключения и случаи, при които количеството кондензат е в пъти повече, което най-често се дължи на грешка в монтажа.
За очистване на димоотводните канали от сажди, някои модели пелетни котли са оборудвани с турболизатори-очистители. Обикновено процесът по почистване стартира след сигнал от автоматиката. Като критичен момент се приема увеличаването на температурата на изходящите газове. Счита се, че котлите, които са с ръчно почистване, е необходимо да се почистват веднъж седмично. Използва се включената в комплекта четка за почистване на димогарни канали.

Камини на пелети
Освен котли, много производители предлагат и камини, работещи с пелети. Те, както и котлите, се отличават с висок коефициент на полезно действие, наред с което имат естетичен външен вид и позволяват да се наблюдава огънят - обикновено през огнеупорно стъкло.
Камината работи по следния начин - от бункера, с помощта на шнек и дозатор на гориво, пелетите се подават в горивната камера. Дозаторът е включен към система за автоматично управление, която контролира неговата работа. След като пелетите попаднат в горелката, вентилаторът започва да подава въздух. Камините са с ръчно или с автоматично запалване. Необходимият за горенето въздух най-често се взима отвън, благодарение на което се избягва възможността в отопляваното помещение да проникнат продукти на горенето и отпадни газове. В процеса на изгаряне на пелетите се отделя необходимото количество топлина, а регулирането на температурата би могло да се осъществи чрез дистанционно управление.

Отоплението е преимуществено конвективно
Отоплението на жилищни помещения чрез камини на палети е преимуществено конвективно (приблизително 75% от енергията), като в повечето случаи топлоносителят е въздух, който може да се вземе от или извън помещение. Въздухът обтича нагретият до около 250 оС топлообменник по дължина, след което се подава в помещението.
Помещението се отоплява и по пътя на топлинното излъчване - през прозрачното огнеупорно стъкло и външната повърхност на камината (приблизително 15% от енергията). Декоративната керамика съществено повишава топлинните характеристики на изделието.
На пазара се предлагат и камини с възможност за водно отопление - чрез радиатори. В тези камини са вградени фабрично или се монтират допълнително топлообменник и помпа за осигуряване на циркулацията на водния топлоносител. Обикновено, този вид камини се използват за отопление на площи до 220 m2.
Изискванията към комина за камината са минимални, тъй като температурата на изходящите газове не превишава 140 оС.

Предимства на отоплението на пелети
Като основни предимства на отоплението с пелети се посочват ценовата му ефективност в сравнение с отоплението на дизелово гориво, въглища или електричество. Отоплението с пелети е напълно автоматизирано, което икономисва време и разходи. Котелът не се нуждае от специално обслужване. Почистването на пепелта се извършва веднъж месечно - за немалко модели.
Също така пелетите се явяват част от естествения кръговрат на СО2 в околната среда, те са екологично чисто гориво и не замърсяват околната среда. При наличие на по-големи запаси от гориво, съвременните котли на пелети могат да работят без намесата на човека до няколко месеца.