ペレット暖房

ペレットストーブまたは単体オーブンは、一般的に最大出力6～8kW以下の暖房器具です 。通常はリビングルームに直接設置されます。ペレット燃料用の小さなタンクを備えており、1日以上使用できます。燃料供給と燃焼制御は自動で行われ、灰の除去は手動で行います。熱は通常、室内に直接供給されます。単体ペレットストーブの種類は、薪ストーブと同様に多種多様で、炎を眺めることができる窓付きのタイプもあります。

ペレットボイラーは 、3.9 kW（キロワット）を超える熱需要（暖房負荷）の中央暖房システムとして使用されます。しかし、ペレット中央暖房システムは、一戸建て住宅や二世帯住宅（最大 30  kW）だけでなく、数百 kW の熱需要を持つ大規模な住宅や事業所でも使用されています。ペレットバーナーシステムは、全負荷で最も効率的に稼働し、通常は最大容量の 30% まで調整できます。ペレットオーブンの予熱フェーズは通常、石油やガス燃焼システムよりも長いため、燃焼フェーズが短いと燃料効率に悪影響を及ぼします。エネルギー効率を向上させ、有害な排出物を削減するために、ペレットオーブンは通常、たとえば水タンクなどのバッファシステムと組み合わせて使用​​されます。^{[ 1 ]}

既存の石油ボイラーや薪ボイラーに取り付け可能な独立型ペレットバーナーは、暖房設備の全面的な切り替えに代わる安価な選択肢として提供されることがある。しかし、こうした追加型暖房機の効率は低下する。通常、追加型暖房機は政府補助金の対象とはならない。

炉には可燃物が自動的に供給されます。システムの制御技術により、必要な熱出力に合わせて燃料の投入量が段階的に調整されます。システムの種類によっては、供給された木質ペレットは、温風送風機によって自動的に着火されるか、燃焼室内の常時燃焼床によって着火されます。

木質ペレット暖房システムは、さまざまな充填および燃焼技術で動作します。今日では、ドロップシュート燃焼、アンダーフィード燃焼、サイドフィード燃焼、ローラーグレートシステムの使用など、ペレット燃焼のために特別に開発された充填技術があります。ペレット燃料の充填および燃焼方法は、5つの技術に分類されます。^{[ 2 ] [ 3 ]}

• ドロップシャフトバーナー- ペレットはドロップシュートを通って燃焼ポットに落下します。この方式では燃焼領域が正確に定義されるため、燃焼を正確に制御できます。この技術では、他のシステムに比べて残留灰が最小限に抑えられ、清掃機構によって燃焼ポットから除去できます。このタイプの装入方式は、通常ペレットストーブに使用されます。
• ローラー式火格子システム- ペレットは上部から、小さな隙間のある複数の低速回転する鋼板の上に落下します。スキマーが回転ごとに隙間を清掃するため、灰は妨げられることなく落下し、燃焼用空気は上向きに供給されます。
• 下部供給式バーナー- ペレットはスクリューによって下から燃焼板に押し込まれ、そこで燃焼し、残った灰は燃焼板の端から下の灰受け皿に落ちます。
• 側面供給式燃焼装置（レトルトバーナー） - この技術は、燃料がスクリューによって側面から燃焼板に押し出される点を除けば、下部供給式燃焼装置とほぼ同様の仕組みで動作します。同時に、燃焼板と空気供給は、部分的な性能に合わせて構成することができます。
• 吸引技術：ドロップシュートシステムの100%逆火防止機能は、堅牢な金属製ロータリーバルブと組み合わされており、サイクロンや吸引タービンへの粉塵の付着を防ぎます。狭く高いサイクロンは、戻り空気から粉塵を除去し、タービンの耐用年数を最大限に延ばします。ドロップ方式による可変制御可能な燃焼床と、高い燃焼室温度により、変調特性を実現します。

効率を高め、大気汚染を低減するために、最新のペレット暖房システムは、温度センサーまたは火炎空間センサーと、吸気ファンまたはラムダプローブによる無段階可変の燃焼空気供給を組み合わせて燃焼を制御します。高温の排気ガスは、再加熱面の手動または自動洗浄機能を備えた熱交換器を介して煙突に導かれます。

ペレットシステムは、約3.9キロワットの単体オーブンから約4～20 キロワットまで、さまざまな出力範囲で提供されています。現在市販されているシステムのほとんどは、燃料と燃焼用空気の供給量を制御できるため、全負荷運転と部分負荷運転の両方に対応できます。現在のペレットボイラーは、全負荷運転（定格熱出力）において、約85～95%の燃焼効率を実現しています。

ごく一部の例外を除き、ペレットボイラーが部分負荷運転を行うと効率は低下します。ここで説明する技術的な加熱効率は、実際のプラント効率とは大きく異なる場合があり、そのためプラントのコンセプトが重要な役割を果たします。十分な容量のバッファ貯蔵設備を使用することが有効です。