Пеллетные печи: история, устройство и современное применение.
Pellet stove
Пеллетные печи: эффективное и экологичное отопление дома древесным топливом. Высокий КПД (более 90%), автономная работа и использование возобновляемых ресурсов.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Печь, использующая пеллетное топливо
Stove that uses pellet fuel
Пеллетная печь – это печь, сжигающая спрессованные древесные гранулы или биомассу для обогрева жилых и иногда промышленных помещений. Благодаря постоянной подаче топлива из бункера в зону горения, она обеспечивает устойчивое пламя, не требующее или почти не требующее ручной регулировки. Современные системы центрального отопления, работающие на древесных пеллетах как на возобновляемом источнике энергии, могут достигать эффективности более 90%.
A pellet stove is a stove that burns compressed wood or biomass pellets to create a source of heat for residential and sometimes industrial spaces. By steadily feeding fuel from a storage container (hopper) into a burn pot area, it produces a constant flame that requires little to no physical adjustments. Today's central heating systems operated with wood pellets as a renewable energy source can reach an efficiency factor of more than 90%.
История и происхождение
Древесные отходы и самодельные печи использовались, по крайней мере, с начала 20-го века, что видно по использованию бочковых печей, жаровен и костров из масляных бочек в исторических материалах о поселениях времен Великой депрессии. Профессионально изготовленные дровяные печи с бункерами для опилок применялись в начале 20-го века. Все эти устройства использовали древесные отходы или опилки. В 1930 году был изобретен Presto Log, который перерабатывал древесные опилки с соснового лесопильного завода Potlatch в Льюистоне, штат Айдахо, для бытового отопления. Из этого возникла миниатюрная пеллетная печь, появившаяся в штате Вашингтон в 1980-х годах. Пеллетная печь со временем изменила свой внешний вид – от простого, угловатого и надежного дизайна до современного отопительного прибора. Пеллетные печи могут быть как отдельно стоящими устройствами, так и вставками для камина, подключаемыми к существующему дымоходу. Большинство пеллетных печей изготавливаются из крупных, теплопроводящих стальных или чугунных деталей, с использованием нержавеющей стали для корпуса электроники и зон выхлопа. Помимо декоративных печей, доступны также пеллетные котлы и пеллетные печи центрального отопления. Эти устройства могут быть установлены в существующие системы отопления дома с минимальными изменениями в существующей системе воздуховодов и/или трубопроводов. Отрасль отопления значительно переориентировалась на печи и отопительные приборы, работающие на биомассе, использующие эффективные, горючие и возобновляемые ресурсы. Эта тенденция началась с нефтяного кризиса 1973 года, который привел к созданию первых пеллетных печей. Тем не менее, пеллетные печи стали жизнеспособным, экономичным и популярным вариантом для отопления домов только за последние десять лет. В период с 1998 по 2010 год в США было произведено 824 410 пеллетных печей и вставок для каминов.
Scrap wood and ship lap burners have been around since at least the early 20th century easily seen in the use of barrel stoves, braziers, and oil drum fires in depression era Hooverville historical media. Professionally built wood fired ovens with sawdust hoppers were used in the early part of the 20th century. All of these units used scrap wood or sawdust. In 1930, the Presto Log was invented reusing scrap sawdust from the Potlatch pine mill in Lewiston, Idaho for domestic heat. From this came the miniaturized pellet stove, which emerged from Washington State in the 1980s. The pellet stove changed in appearance over the years from a simple, boxy workhorse design, to a modern heating appliance. Pellet stoves can be either free standing units or fireplace inserts vented into an existing chimney. Most pellet stoves are constructed using large, heat conductive, steel or cast iron pieces, with stainless steel to encase circuitry and exhaust areas. Pellet furnaces and pellet boilers are also available in addition to the decorative stove. These units can be retrofitted into existing home heating systems with only minor changes to existing ductwork and or plumbing. The heating industry has considerably shifted toward biomass stoves and heating devices based on efficient combustible and renewable resources. This was a trend that began with the 1973 oil crisis causing the creation of the first pellet stoves. Even so, pellet stoves have become a viable, economical, and popular option for home heating systems only in the last ten years. Between 1998 and 2010, 824,410 pellet stoves and fireplace inserts were made in the U. S.
Хотя некоторые печи сертифицированы UL для использования топлива, отличного от пеллет, такого как пшеница, кукуруза, семена подсолнечника и косточки вишни, многие производители пеллетных печей рекомендуют использовать смесь кукурузы и пеллет.
While some stoves are UL listed for fuels other than pellets, such as wheat, corn, sunflower seeds, and cherry pits, many pellet stove manufacturers recommend the use of a corn and pellet mixture.
Метод
Пелетное топливо подается из хранилища или бункера (для отдельных печей) в камеру сгорания. Образующееся тепло нагревает воду в контуре пеллетного котла. В системах центрального отопления горячая вода затем циркулирует по отопительному контуру. Распределение тепла происходит аналогично другим системам центрального отопления. В отличие от отопления мазутом или газом, в системах отопления на пеллетах рекомендуется установка накопительного бойлера для горячей воды, чтобы обеспечить ее наличие по мере необходимости.
The pellet fuel is delivered from the storage facility or the day tank (single stoves) into the combustion chamber. With the heat generated, circuit water is heated in the pellet boiler. In central heating systems the hot water then runs through the heating circuit. The heat distribution is the same as other central heating systems. Unlike oil or gas heating, the inclusion of a hot water reservoir is recommended with pellet heating systems to save hot water until it is needed.
Преимущества
Большинство пеллетных печей оснащены системой автоматического розжига и работают циклически, включая и выключаясь под управлением термостата. Печи с автоматическим зажиганием могут комплектоваться пультом дистанционного управления. Современные инновации включают в себя встроенный микроконтроллер для мониторинга различных параметров безопасности и проведения диагностических тестов при возникновении потенциальной проблемы. При правильной очистке и обслуживании пеллетная печь не образует креозот – липкое, легковоспламеняющееся вещество, вызывающее пожары в дымоходах. Пеллеты горят очень чисто, образуя лишь тонкий слой мелкой золы как побочный продукт сгорания. Качество пеллетного топлива влияет на эффективность работы и количество образующейся золы. Пеллеты премиум-класса содержат менее одного процента золы, в то время как стандартные или низкосортные пеллеты – до шести процентов. Пользователям пеллетных печей следует учитывать необходимость дополнительного обслуживания при использовании пеллет более низкого качества, а также то, что непостоянное качество древесины может привести к серьезным поломкам электронных компонентов в короткие сроки. Пеллетные печи обычно используются с гранулированной древесиной, однако многие модели способны сжигать и другие виды топлива, такие как зерно, кукуруза, семена или древесная щепа. В некоторых печах эти виды топлива могут смешиваться с древесными пеллетами. Пеллетизированные отходы (в основном макулатура) также могут использоваться в качестве топлива для пеллетных печей. В отличие от дровяных печей, работающих исключительно за счет тяги в дымоходе, пеллетная печь требует использования герметичной выхлопной трубы для предотвращения попадания выхлопных газов в помещение из-за давления, создаваемого вентилятором подачи воздуха. Для пеллетных печей необходимы сертифицированные двухстенные дымоходы диаметром обычно три или четыре дюйма, с внутренним слоем из нержавеющей стали и внешним – из оцинкованной стали. Благодаря наличию системы принудительного удаления отработанных газов, пеллетным печам не всегда требуется вертикальный участок дымохода, хотя вертикальный участок рекомендуется для создания тяги и предотвращения утечек при отключении электроэнергии. Как и современные газовые приборы, пеллетные печи можно подключать к горизонтальному дымоходу, выходящему через наружную стену и заканчивающемуся ниже уровня крыши, что делает их отличным выбором для зданий без существующего дымохода. Если имеется существующий дымоход, производители рекомендуют использовать правильно подобранную нержавеющую стальную втулку по всей длине дымохода для обеспечения правильной тяги. Современные строительные технологии приводят к созданию герметичных домов, поэтому многие производители пеллетных печей рекомендуют устанавливать печи с забором воздуха снаружи для обеспечения эффективной работы и предотвращения возникновения отрицательного давления в помещении. Во многих штатах пеллетное топливо не облагается налогом с продаж.
Most pellet stoves are self igniting and cycle themselves on and off under thermostatic control. Stoves with automatic ignition can be equipped with remote controls. Recent innovations include integrated microcontroller monitoring of various safety conditions and can run diagnostic tests if an imminent problem arises. A properly cleaned and maintained pellet stove should not create creosote, the sticky, flammable substance that causes chimney fires. Pellets burn very cleanly and create only a layer of fine ash as a byproduct of combustion. The grade of pellet fuel affects the performance and ash output. Premium grade pellets produce less than one percent ash content, while standard or low grade pellets produce up to six percent ash. Pellet stove users should be aware of the extra maintenance required with a lower grade pellet, and that inconsistent wood quality can cause serious effects to the electronic machinery over a short period of time. A pellet stove is normally associated with pelletized wood. However, many pellet stoves will also burn fuels such as grain, corn, seeds, or woodchips. In some pellet stoves, these fuels may need to be mixed with wood pellets. Pelletized trash (containing mostly waste paper) is also a fuel for pellet stoves. Unlike wood stoves, which operate exclusively on a principle of chimney draft, a pellet stove must use a specially sealed exhaust pipe to prevent exhaust gases escaping into the living space due to the air pressure produced by a combustion blower. Pellet stoves require certified double walled venting, normally three or four inches in diameter with a stainless steel interior and galvanized exterior. Because pellet stoves have a forced exhaust system, they have the advantage of not always requiring a vertical rise to vent, although a vertical run to induce some draft is recommended to prevent leakage in the case of a power outage. Like a modern gas appliance, pellet stoves can be vented horizontally through an outside wall and terminated below the roof line, making it an excellent choice for structures without an existing chimney. If an existing chimney is available, manufacturers urge use of a correctly sized stainless steel liner the length of the chimney for proper drafting. Modern building techniques have created tightly sealed homes, forcing many pellet stove manufacturers to recommend their stoves be installed with outside air intake to ensure the stoves will run efficiently and prevent potential negative pressure within the home. In many states pellet fuel is exempt from sales tax.
Налоговый кредит
До 1 января 2012 года в большинстве штатов США печь на пеллетах с КПД 75% подлежала налоговому вычету в размере до 30% от стоимости прибора в соответствии с пунктом 25C, а также включая стоимость работ по установке.
Until January 1, 2012, in most states in the U. S., a 75% efficient pellet stove was eligible for a tax credit up to 30% of the cost of the appliance as part of the 25C provision, plus labor.
Кукурузный печ
Кукурузная печь предназначена для сжигания цельного зерна кукурузы в оболочке и по принципу работы схожа с пеллетной печью. Главное отличие пеллетной печи от специализированной кукурузной печи заключается в наличии внутри топки металлического мешающего стержня или активной системы удаления золы. Они незначительно различаются по конструкции, но обычно состоят из одного длинного металлического стержня с приваренными под прямым углом более короткими прутьями, которые перемешивают топливо во время вращения. Активная система удаления золы состоит из шнеков, расположенных в нижней части топки, которые удаляют золу и спекшуюся золу (клинкеры). В процессе нормального горения содержание сахара в кукурузе (и других подобных видах биотоплива) приводит к слипанию золы, образованию твердого комка. Металлический мешающий стержень разрушает эти комки, обеспечивая более равномерное горение. Несмотря на спрос на создание печей, способных сжигать несколько видов топлива с минимальной регулировкой, некоторые пеллетные печи не предназначены для перемешивания топлива и не могут использоваться для сжигания кукурузы.
A corn stove is designed for whole kernel shelled corn kernel combustion and is similar to a pellet stove. The chief difference between a pellet stove and a dedicated corn stove is the addition of metal stirring rod within the burnpot or an active ash removal system. These vary in design slightly, but usually consist of one long metal stalk with smaller rods welded at a perpendicular angle, in order to churn the burn pot as it spins. An active ash removal system consists of augers at the bottom of the burn pot that evacuate the ash and clinkers. During a normal burn cycle, the sugar content within corn (and other similar bio fuels) will cause the ashes to stick together, forming a hard mass. The metal stirring rod breaks apart these masses, causing a much more consistent burn. While there is demand to create stoves that are able to burn multiple fuels with minimal adjustments, some pellet stoves are not designed to stir fuel and cannot burn corn fuel.