DIY hořák na pelety: výkresy a možnosti výroby

Mezi širokou škálou moderních kotlů na tuhá paliva zaujímají hořáky na pelety zvláštní místo. Jejich hlavní výhodou je schopnost dlouhodobě fungovat ve zcela autonomním režimu. Na rozdíl od jednotek na dřevo a uhlí je palivo přiváděno do spalovací komory automaticky a nastavená teplota je udržována pomocí elektronické řídicí jednotky.

DIY hořák na pelety

Produktivita a účinnost kotle na pelety závisí především na účinnosti hořákového zařízení, je to tento modul, který zajišťuje rovnoměrné spalování paliva a ohřev chladicí kapaliny na danou teplotu. Článek analyzuje strukturu a princip fungování peletových modulů a poskytne doporučení pro vlastní výrobu této jednotky.

Zařízení a princip činnosti

Většina hořáků na pelety obsahuje následující moduly:

• Šnekový dopravník, kterým je granulované palivo přiváděno do spalovací komory;
• Pohon elektromotorem;
• Elektronický regulátor, který sleduje parametry spalování paliva a zajišťuje včasné přizpůsobení provozu zařízení;
• Speciální senzor, který sleduje množství kyslíku ve výfukových plynech;
• Vlnitá manžeta, která zabraňuje vznícení pelet v bunkru při opačném tahu;
• Spalovací komory s vestavěným roštem;
• Dmychadlo, které poskytuje vzduch potřebný pro efektivní spalování pelet. Množství vzduchu přiváděného do spalovací komory závisí na otáčkách ventilátoru a je regulováno automaticky v závislosti na zvoleném teplotním režimu;
• Elektrické topné těleso, které zajišťuje automatické zapalování pelet ve spalovací komoře.

Jak funguje hořák na pelety

Z vnější násypky vstupují pelety do nakládacího okna šnekového dopravníku, který dopravuje pelety do spalovací komory hořáku. Intenzita spalování je závislá na množství paliva vstupujícího do spalovací komory, což je přímo úměrné rychlosti otáčení hřídele hnacího motoru. Otáčky motoru potřebné k udržení stanovené teploty jsou regulovány elektronickým regulátorem.

Neméně důležitým faktorem pro zajištění stability spalovacího procesu a úplného shoření paliva je přítomnost dostatečného množství kyslíku ve spalovací komoře. V peletových modulech je vzduch přiváděn do spalovací komory pomocí speciálního ventilátoru, rovněž řízeného elektronickým regulátorem.

Schéma řízení teploty chladicí kapaliny vypadá takto:

1. Z bunkru jsou pelety přiváděny do spalovací komory pomocí šnekového dopravníku. Současně se zapne ventilátor, který zajistí přívod vzduchu.
2. Na signál z ovladače se pelety zapálí pomocí elektrického topného tělesa;
3. Jakmile teplota chladicí kapaliny dosáhne nastavené hodnoty, předá teplotní senzor odpovídající signál elektronické řídicí jednotce, která přepne zařízení do pohotovostního režimu;
4. Pokud teplota chladicí kapaliny klesne pod naprogramovanou hodnotu, teplotní čidlo opět vyšle signál elektronickému ovladači. Automatická řídicí jednotka zapne ventilátor, čímž zajistí dodatečný průtok kyslíku do spalovací komory. Přebytek kyslíku vede ke zvýšení intenzity spalovacího procesu a chladicí kapalina se opět zahřeje na nastavenou teplotu.
5. Pokud pelety zhasnou v pohotovostním režimu, vyšle ACS odpovídající signál elektrickému topnému tělesu, které zajistí automatické zapálení.

Navzdory skutečnosti, že princip fungování hořáku na pelety není nijak zvlášť složitý, náklady na tuto jednotku jsou poměrně vysoké. Aby se snížily materiálové náklady spojené s přestavbou kotle na pelety, někteří majitelé topných jednotek na tuhá paliva vyrábějí hořák na pelety vlastníma rukama. Jako každá jiná výroba začíná i výroba tohoto zařízení vytvořením souboru technické dokumentace, nebo jinými slovy výkresů.

Jak vytvořit nákres hořáku na pelety

Než začnete vyvíjet své návrhy, musíte pečlivě prostudovat stávající struktury. To vám umožní vybrat správný materiál a vyhnout se chybám v návrhu.

Dostupnost výkresů výrazně zjednodušuje proces výroby jednotky. Sada výkresů pro hořák na pelety musí obsahovat podrobný popis hlavních součástí a montážní výkres jednotky, který musí uvádět:

1. Spalovací komora;
2. Zásobník na pelety;
3. Šnekový dopravník;
4. Ventilátor ventilátoru.

Pro individuální použití mohou být konstrukční prvky zobrazeny schematicky, bez rozpracování konkrétních detailů, avšak celkové a připojovací rozměry musí být uvedeny s maximální přesností. Výkresy jednotlivých dílů musí obsahovat komplexní informace o konfiguraci a použitém materiálu.

V závislosti na zvoleném typu mohou mít výkresy jednotek řadu významných rozdílů.

Gravitační hořák na pelety: Výroba

Pokud si tento modul vyrobíte sami, ušetříte 300 až 2500 XNUMX USD. Použití gravitačního hořáku na pelety navíc umožňuje zcela eliminovat nutnost připojení kotle k elektrické síti. V tomto případě granulované palivo vstupuje do spalovací komory přímo z bunkru a vzduch je dodáván přirozeným tahem. Intenzita spalování paliva se reguluje změnou polohy komínové klapky.

Nevýhody takových systémů zahrnují:

• Možnost spalování pelet v bunkru při zpětném tahu;
• Snížení účinnosti zařízení na 85-90%;
• Nutnost ručního nastavení posuvu pelet a polohy klapky.

Materiály pro vlastní výrobu gravitačního hořáku mohou být:

• K výrobě spalovací komory se používá žáruvzdorná ocelová trubka o tloušťce stěny minimálně 4 mm;
• K výrobě montážní příruby je použit ocelový plech o tloušťce 3–4 mm;
• Hlavní bunkr je možné svařit z ocelového plechu o tloušťce 2-3 mm.

Vzhledem k tomu, že tento typ hořáku nevyžaduje připojení k elektrické síti, instalaci automatického řídicího systému a elektromotoru, budou náklady na výrobu jednotky minimální.

Hořák na pelety: výroba

Na rozdíl od gravitačního hořáku je plamencový hořák vybaven šnekovým dopravníkem, ventilátorem a elektronickým regulátorem, což výrazně zvyšuje materiálové náklady na výrobu agregátu. Navzdory tomu se tento design rozšířil díky následujícím výhodám:

• Vysoký výkon;
• Nenáročnost na kvalitu použitých granulí;
• Možnost práce v autonomním režimu, přičemž doba trvání práce je určena výhradně kapacitou palivového bunkru;
• Vysoká úroveň požární bezpečnosti.

Chcete-li vyrobit hořák na fekální pelety vlastníma rukama, budete si muset zakoupit:

• Nízkorychlostní elektromotor (nebo dva, v závislosti na konstrukci podávacího mechanismu);
• Ventilátor, který zajistí nucený přívod vzduchu do spalovací komory;
• Elektronický regulátor, který sleduje změny teploty chladicí kapaliny a vysílá odpovídající signály do akčních členů zařízení.

Co se týče samotného výrobního procesu, je podstatně složitější než samotný proces výroby gravitačního hořáku, neboť je nutné instalovat teplotní čidla a připojit elektronický řídicí systém. Materiály použité k výrobě jednotky se neliší od předchozí verze.

Retortový hořák na pelety: výroba

Zásobování granulovaným palivem v takových zařízeních, stejně jako v flérových zařízeních, se provádí pomocí šnekového dopravníku. Rozdíl je v tom, že granule jsou podávány zespodu. Vzduch potřebný ke spalování je čerpán speciálními otvory ve stěnách retorty. Pro efektivní provoz takového zařízení je vyžadován regulátor, který rychle reaguje na změny teploty chladicí kapaliny a provádí nezbytné úpravy provozu šneku a ventilátoru.

Na rozdíl od flérových zařízení je plamen v retortovém hořáku na pelety nasměrován nahoru, takže konstrukce výměníku tepla u těchto jednotek je velmi odlišná. Nevýhody retortových systémů zahrnují:

• Možnost častého ucpávání otvorů vzduchového potrubí, což vede k útlumu zařízení;
• Nutnost ručního čištění retorty od zplodin hoření a zbytků granulovaného paliva;
• Žádné přerušení dodávky granulí. V případě zpětného tahu je stále možnost spalování pelet v bunkru.

Jako materiál pro mísu lze použít žáruvzdorné oceli a litinu. U některých modelů může být retorta vyrobena z keramického betonu nebo šamotu.

Náročnost výroby takového zařízení v domácích podmínkách je poměrně vysoká, protože kromě zámečnických a svářečských prací budou vyžadovány dovednosti v oblasti připojení elektronických řídicích systémů.

Automatizace hořáku na pelety udělejte si sám

Nejobtížnější etapou při výrobě hořáku na pelety je výroba a instalace elektronických řídicích modulů. Pokud tuto otázku zvážíme z teoretického hlediska, se speciálními znalostmi je možné vyrobit regulátor vlastníma rukama, ale v praxi je to téměř nemožné. Náklady na komponenty navíc sníží úspory na minimum a výsledek může být velmi diskutabilní. Proto, i když si hořák vyrobíte sami, je lepší zakoupit regulátor, senzory a další automatizaci ve specializovaném obchodě.

Pro efektivní provoz hořáku musí automatizace zajistit:

• Dávkování podávání pelet a ovládání šnekového dopravníku;
• Automatické zapalování a hašení;
• Úprava přívodu vzduchu změnou otáček ventilátoru;
• Odhad množství chladicí kapaliny v topném okruhu;
• Řízení teploty chladicí kapaliny ve vodním plášti kotle;
• Hodnocení parametrů komínového tahu.

Nedodržení byť jen jedné z těchto podmínek může vést k poruše nejen topného kotle, ale i celého topného systému.

Výroba hořáku na pelety je pracný a zodpovědný proces, ale pokud máte potřebné znalosti a vybavení, je zcela možné vyrobit takové zařízení sami. Zvláštní pozornost by měla být věnována výběru parametrů a instalaci elektronických řídicích systémů, protože účinnost kotle bude záviset na správnosti jejich provozu.