Использовать или не использовать буферную емкость с пеллетным котлом?

Сегодня разберем технический вопрос, использовать ли буферную емкость с пеллетным котлом? Вообще установка твердотопливного котла без программно-управляемой пеллетной горелки и без буферной емкости крайне опасна и экономически не выгодна, поскольку в режиме тления КПД твердотопа стремительно падает, особенно это касается котлов с дожигом продуктов сгорания, которые в теории должны быть эффективнее, чем обычные.

Пеллетный котел управляется с помощью микроконтроллера, поэтому использование буферной емкости технически нецелесообразно. Но почему? И почему автоматическая котельная часто дешевле правильно сделанной котельной на ручной загрузке?

Несколько слов о твердотопливных котлах

Как мы писали ранее – все твердотопливные котлы (ТТ-котлы) для достижения максимального КПД работают в узком диапазоне температур и мощностей. Ширина диапазона у различных типов ТТ-котлов варируется но все равно, главный недостаток – узкая зона стабильной работы. Эта проблема практически непобедима и является основной проблематикой отопления на твердом топливе.

Вторая и существенная проблема, вытекающая из первой, – безопасность. Укладка топлива, в различных типах сжигания (верхнего, нижнего, длительного, пиролизного и подобных ), имеет общий недостаток – топливо невозможно быстро потушить. Кладка прогревается, выделяется пиролизный газ (газ термического разложения), который горит вырабатывая тепло. У некоторых твердотопливных котлов газ горит вверх, у некоторых – вниз, что существенно не влияет на управляемость процессом.

При отключении электроснабжения или при невозможности системы отопления отобрать резко отобрать всю теплоту, выделяемую из закладки топлива – температура котла начинает неизбежно расти. Варианты решения данной ситуации разнообразны, но все сводятся к простой идее – это сброс тепла. И, как самый экономически обоснованный способ, самы оптимальным является сброс тепла в аккумулятор или буферную емкость (зависит от задач). Именно обьем этой емкости является своего рода – гарантией именно безопасности, а не экономичности, позволяющий сбросить избыточную температуру.

Что по поводу возражений?

Закрытие поддува

Даже закрытый полностью поддув воздуха в котел – не гасит топливо и тепло продолжает выделятся. Если в домашних котлах и печах этот процесс имеет управляемое деструктивное влияние, то в промышленных и полупромышленных версиях все гораздо сложнее.

Именно по причине безопасности и экономической составляющей при утилизации избытка тепла – распространение получили буферные и теплоаккумулирующие емкости.

Причем возникает конфликт – ТТ-котел оптимально работает в горячем режиме, когда подача находится в диапазоне 75-85*С, обратка не менее 65*С. При этом малый запас является наиболее эффективным по КПД, когда совсем немного остается до зоны закипания теплоносителя. В этот момент и наиболее эффективно сгорает топливо, но и растут температуры дымогазов (падает КПД с выбросами на улицу).

Избыточное тепло, как мы уже писали, безопасно сбрасывается в теплоаккумулятор. С закрыванием поддува воздуха – ситуация может усугубится тем, что в топке появляется много не сгоревшего углерода, который как раз и является основой смол и дегтя на стенках котла и дымохода. При достаточном его количестве – дымоход может вспыхнуть , что может привести к пожару, разрушению конструкции дымохода, прочим негативным последствиям. То есть гасить таким способом котел – не рекомендовано и даже опасно при определенном стечении стечении обстоятельств.

Возражения, подкрепленные историей

В народе встречается масса умельцев, пытающихся доказать, что котлы без буферной емкости не опасны, их можно удачно эксплуатировать, приводят массу примеров. Но нормативной базой и правилами эксплуатации твердотопливных котлов – работа без буферной емкости категорически запрещается. Это и охрана труда, написана жизнями людей, и инженерный расчет и экономические обоснования.

Так использовать ли буферную емкость с пеллетным котлом?

Часто мы как производители пеллетных котлов сталкиваемся с противоположным мнением, когда к пеллетному котлу применяют стандарты классических норм ТТ-котлов. А именно это необходимость установки, как минимум, буферной емкости, так и теплоаккумулятора. Это заблуждение часто толкает людей на дополнительные затраты, без видимых на то оснований. Пеллетный котел с горелкой управляется микроконтроллером, обеспечивающим моментальное тушение котла или же снижение интенсивности горения.

Суть проста – для нормальной эксплуатации пеллетного котла или пеллетной горелки, установленной в ТТ-котел, установка дополнительных теплоаккумуляторов или буферных емкостей не требуется, если иное не предусмотрено проектом и потребностями системы отопления.

Например, в тепличных комплексах для компенсации резкого снижения температур – просто жизненно необходима установка емкого теплоаккумулятора, но это не есть необходимость для пеллетной горелки. Помимо этого, буферная емкость устанавливается как бойлер вторичного нагрева для ГВС, но опять же это не касается технических требований.

Гидавлические развязки с буферной емкостью и бойлером косвенного нагрева

Примеры гидравлической развязки при установке пеллетных котлов

Примеры

Приведем простой пример. Бытовой котел весит в среднем 200-300 кг. При отключении электроснабжения в сопле пеллетной горелки (возмем с запасом 50 кВт) находится римерно 300-500 грамм топлива, что при идеальном стечении обстоятельств могут выдать максимум 2.5 кВт тепла. Этой энергии достаточно что бы нагреть массу в 300 кг с 85*С до 92*С (т.е. всего лишь на 7*С).

Приблизительный расчет не учитывает уход тепла с дымогазами, сниженную интенсивность горения при отсутствии интенсивного поддува вентилятором, и в любом случае присутствующую микроциркуляцию в системе. Все эти факторы сузят и без того малую дельту стабильной работы. То есть мы видим, что даже в самом тяжелом случае – ситуация никак не может выйти из под контроля. При этом автоматика пеллетной горелки имеет ряд дополнительных систем защиты от перегрева котла, а так же учитываем обязательное наличие клапанов-сброса.

Все эти факторы и точная дозировка топлива современной автоматикой – приравнивают гибкость пеллетного котла, его автоматизацию, реакцию на изменение системы отопления к газовому котлу, которому сама по себе буферная емкость не требуется.

Из этого следует, что в пеллетной котельной отпадает необходимость в большинстве устройств присущих котельной на ручной загрузке!

Читайте также про виды теплоаккумуляторов.

С уважением – команда компании FOCUS