Достоинства и недостатки котлов на дизельном топливе для отопления дома

Рейтинг: 461

На данный момент применяют огромное множество способов отапливания помещений. Чаще всего выбор собственников падает на дизельный котел отопления. С научной стороны вопроса котел является жидкотопливным, а свое название получил благодаря тому, на каком виде горючего происходит рабочий процесс.

Принцип работы

Конструктивно и по способу работы дизельные котлы ничем не отличаются от газовых собратьев. Используются подобные по конфигурации горелки, аналогичный способ управления, теплообменники и дымоход для отвода продуктов горения.

Используются одни и те же технологии, как пример, конденсационные котлы с использованием вторичного тепла.

Однако есть и отличия. Дизельное топливо – это жидкость, которая еще и гореть сама по себе не хочет. Его необходимо под высоким давлением пропускать через форсунки, смешивать принудительно с большим количеством воздуха насыщенным кислородом, а после подавать в мелкодисперсном состоянии в камеру сгорания. Под воздействием электродного зажигания топливная смесь загорается с выделением необходимого тепла.

Дизельные горелки в котлах отопления могут быть встроенными или внешними. Исторически сложилось, что первые дизельные котлы строились по принципу атмосферных газовых горелок, хотя по сути такими быть не могли, нагнетание топлива и воздуха в любом случае принудительное, а камера сгорания закрыта.

Большую популярность сейчас получают монофакельные дизельные горелки, выполненные в виде отдельного узла, который крепится к корпусу котла отопления или располагаются внутри него.

Это обособленное устройство, предназначенное для подготовки топливной смеси с полным контролем горения.

Дизельные горелки могут быть:

• одноступенчатыми;
• двухступенчатыми;
• модулируемыми.

Это говорит о возможности горелки регулировать мощность. Одноступенчатые конструкции работают только в двух режимах включено/выключено. Во время работы они выдают всю заявленную и установленную настройками мощность. Регулировка температуры теплоносителя осуществляется периодичной работой горелки.

В двухступенчатых горелках есть возможность устанавливать промежуточное значение мощности без перенастройки оборудования. Горелка может работать как на полную мощность, так и на уровне 50-70%.

Модулируемые горелки обладают большим числом предустановленных режимов горения.

Не углубляясь в технические дебри, двухступенчатые и модулируемые горелки значительно сложнее в исполнении и выше по стоимости, чем одноступенчатые, при том, что выигрыш от многоступенчатой регулировки заметен лишь для котельного оборудования сверхбольшой производительности от 0,5 мегаватта и выше.

Дизельный котёл Buderus

Оптимальным вариантом для отопления дома является одноступенчатые горелки и снабженные ими котлы мощностью до 150 кВт. От 80 до 400 кВт есть смысл выбрать котел с двухступенчатой настройкой мощности, чтобы получить выигрыш во время работы котла в межсезонье и при малых нагрузках.

В основном выгода касается снижения амортизационных затрат и снижения разброса температуры теплоносителя, связанных с меньшей частотой запуска горелки.

Обзор дизельных котлов

Жидкотопливные агрегаты представлены конструкцией, функционирующей на доступных видах ресурсов и сжиженном газе. Солярка — самый востребованный вид топлива. Для ее хранения достаточно любой емкости, которая может находиться в непосредственной близости от котла. Это позволяет удобно организовать пространство: котел можно установить в подвале, а контейнер с соляркой убрать за его пределы. Главное преимущество системы — автономность и постоянное тепло в доме, зависящие исключительно от объема топливного бака.

Отопительные агрегаты продаются в стальном и чугунном исполнении. Для эксплуатации в загородном доме предпочтение стоит отдать чугунному котлу. Модели представлены в двух вариантах: напольном и настенном. Мощность чугунных конструкций предусматривает надежное положение и установку на плоскости.

Настенные модели категоричны к качеству дизельного топлива, и не являются лидерами продаж. Симпатичный стальной корпус изготовлен из закаленной стали, имеет теплоизолирующий слой, позволяющий
максимально удерживать тепло, и предотвратить нагревание стенок. Техническое обслуживание сводится к контролю горелки и форсунки, распыляющей топливо, чистке дымохода, но профессиональные услуги выражены приличной суммой.
По способу теплообразования дизельные котлы подразделяются на классический и конденсационные виды. Более технологичной считается конденсационная система, позволяющая продуктивно использовать энергию агрегата.

Отопление дизельным топливом

Основные отличия и преимущества дизельных котлов отопления:

• Дизельное топливо не поставляется по трубопроводам, хранится в подготовленных емкостях непосредственно возле котла отопления. Это дает большую степень автономности.
• В сравнении с газовыми баллонами безопасность на порядок выше, так как во время хранения нет риска самовоспламенения или взрыва.
• Дизельные горелки, используемые в котлах по определению энергозависимы, так как топливный насос, вентилятор для нагнетания воздуха и блок автоматики работают на электричестве.

Дизельные горелки чаще выпускают с возможностью использовать не только дизельное топливо, но и отработанное машинное масло, что дополнительно снижает затраты на отопление дома, а также снижает требования к качеству используемого топлива.

Однако хорошую работу дизельной горелки можно ожидать только при условии своевременного технического обслуживания.

Все больше появляется в продаже моделей, способных работать на дизельном топливе, отработанном масле и природном газе. Такая универсальность достигается либо возможностью быстрой замены полностью горелки с дизельной на газовую, либо использованием универсальной горелки, способной лишь с перенастройкой использовать другой тип топлива.

Однако из-за конструктивных особенностей такая универсальность отрицательно сказывается на КПД котла и его долговечности.

Чтобы окончательно определить подходит дизельный котел или нет, следует выяснить типичный расход топлива и экономическую эффективность оборудования, а также ознакомиться с различными типами котлов отопления, предлагаемых на рынке котельного оборудования.

Конструктивные особенности жидкотопливных котлов

Котел на дизельном топливе по своему устройству и принципу работы напоминает газовый агрегат, однако имеет ряд характерных особенностей. Вне зависимости от фирмы изготовителя, в конструкцию большинства жидкотопливных теплообразующих устройств входят следующие основные элементы:

• камера сгорания;
• теплообменник;
• дизельная горелка;
• топливный насос;
• управляющая автоматика;
• система дымоотвода.

В зависимости от типа котла и производителя все основные элементы могут быть собраны как в едином корпусе, так и иметь раздельную конструкцию.

Камера сгорания жидкотопливного котла чаще всего имеет форму цилиндра и имеет надежную теплоизоляцию снаружи.

Теплообменники в большинстве случаев представляют собой рекуператоры, в которых теплота горячих газов передается на теплоноситель через разделяющую стенку. Материалами изготовления теплообменников для жидкотопливных агрегатов служат: медь, чугун, простая и высоколегированная сталь.

Например, двухконтурный дизельный котел имеет сразу два теплообменника, причем, сделаны они могут быть из разных материалов. Один контур с теплоносителем обогревает дом, второй обеспечивает домовладение горячей водой.

На рынке теплового оборудования для бытового использования можно встретить дизельное оборудование, в комплектацию которого входит два вида горелок: для дизельного горючего и для газа. Это делает возможным работу котла на различных видах топлива — как на продуктах нефтепереработки, так и на газе. Заменить горелку в комбинированном котле вполне по силам самому, однако его подсоединение обязательно требует присутствия техперсонала газовой службы и наличия разрешительной документации.

Жидкотопливные горелки могут иметь различную конструкцию. Главное, чтобы форсунка обеспечивала правильное (конусообразное) распыление топлива под нужным углом, и его эффективное горение.

Для обеспечения горения топлива необходимы следующие элементы:

• топливный насос;
• форсунка;
• фильтр тонкой очистки;
• манометр;
• датчик температуры теплоносителя;
• пульт управления.

Дизельный одноконтурный котел предназначен только для отапливания и имеет по сравнению с двухконтурным агрегатом менее сложную систему автоматики. Практически все бытовые дизельные тепловые агрегаты энергозависимы и требуют подключения к стационарной или автономной системе электроснабжения, как электрокотлы. При подключении автоматических устройств, работа жидкотопливных агрегатов не требует вмешательства человека. Необходимо только вовремя пополнять запасы топлива и проводить периодическое обслуживание оборудования.

Система дымоотвода жидкотопливного котла может иметь как обычный вид, когда воздух в горелку засасывается непосредственно из помещения, так и иметь коаксиальное строение. Коаксиальный дымоход обеспечивает приток воздуха в камеру сгорания с улицы, одновременно подогревая его. Такие известные производители как Будерус (Buderus) и Китурами(Kiturami) отдают предпочтение коаксиальным конструкциям.

Расход топлива

У дизельных котлов есть жестко заданный параметр расхода топлива. Этот параметр настраивается и устанавливается в момент ввода в эксплантацию и зависит от целевой мощности горелки.

Исчисляется расход в килограммах топлива, затраченного за час для работы на полной мощности или на половине для двухступенчатых горелок.

Чтобы понять, сколько потребуется дизельного топлива за весь отопительный сезон, необходимо общее значение теплопотери разделить на мощность котла, определяя время чистой работы горелки и далее вычислить полный расход топлива.

Напольный котёл Viessmann

Теоретический расчет провести можно лишь приблизительно. Отопительный сезон разбивается на периоды по неделе и для каждого подбирается статистическое значение средней температуры на улице.

Теплотехнический расчет дома позволяет выяснить теплосопротивление конструкции. Теплопотери дома для каждого временного периода подсчитываются с учетом разницы температуры на улице и целевой для отапливаемого помещения. Суммируя результаты по каждому периоду, получаем общие теплопотери дома за весь сезон.

Приблизительно для дома площадью 100м2 с хорошей теплоизоляцией может потребоваться от 4 до 10 тонн дизельного топлива в зависимости от целевой температуры в помещении.

Расход солярки на отопление дома

Ещё один животрепещущий вопрос, волнующих людей перед покупкой оборудования. Чтобы выяснить средний расход потребляемого топлива, нужно опять обратиться к математическим вычислениям.

Вначале нужно рассчитать общую площадь отапливаемых помещений, значение берётся в метрах квадратных. Теперь вспоминаем, что для обогрева 10 м2 потребуется 1 кВт энергии. Итого, для обогрева здания, площадью в 100 м2 потребуется 10 кВт.

Чтобы выработать нужное количество энергии, котлу придётся израсходовать 1 л топлива. Однако важно учитывать, что здание будет отапливаться круглосуточно, поэтому энергопотребление составит 240 кВт или 24 литра дизтоплива в сутки.

Настенный

Настенные дизельные котлы отлично подойдут для отопления небольшого по площади дома, притом не занимая много пространства под котельную.

По требованиям безопасности придется все равно организовывать котельную, однако с компактными размерами самого котла достаточно выделить небольшое по размеру помещение.

Горелка в настенных дизельных котлах встроенная и больше походит по конструкции на газовую с закрытой камерой сгорания.

Стенки камеры сгорания и теплообменник изготавливается из стали, в лучшем случае это легированная сталь с хорошей стойкостью к коррозии и воздействию кислот. Однако все равно долговечностью похвастаться настенный котел не сможет. Приблизительный срок эксплуатации составит 12-15 лет, после чего потребуется капитальный ремонт или замена.

Важная часть системы теплообменник

Теплообменник дизельного котла
Не столь важна поломка той же горелки, как текущее состояние теплообменника. Внутри этой части котла происходит нагрев, и желательно подбирать лучший материал для нее.

Теплообменники выполняются либо из стали, либо из чугуна. И лучше бы поставить именно второй вариант, поскольку именно чугун устойчивее к образованию конденсата, а также к коррозии.

Теплообменники могут прослужить и до 50 лет, что очень приятно для вложения средств. Чего не скажешь про горелки. Эти элементы не трудно заменить при помощи хозяйственного слесаря. И подобные ремонты стоят дешево.

Напольный

Подавляющее большинство дизельных котлов напольного типа. Это дает возможность не оглядываться на массу оборудования и ориентироваться в первую очередь на долговечность и эффективность.

Чугунные стенки камеры сгорания и теплообменника обеспечивают колоссальную живучесть котла. В среднем можно ориентироваться на 50 лет беспроблемной работы без поломок со стороны корпуса котла, даже если используется топливо с высоким содержанием серы.

Котёл Herz с бойлером

Стальные стенки котла, даже из легированной стали с устойчивостью к кислотам, со временем могут прохудиться. Срок службы котла напрямую будет зависеть от качества топлива и настроек горелки, чтобы снизить количество вредных выбросов.

Одноконтурный и двухконтурный

Одноконтурные котлы ориентированы только на отопление дома. Теплообменник построен таким образом, чтобы максимум тепловой энергии от сжигания дизельного топлива перешло к теплоносителю.

Двухконтурные котлы отопления помимо теплоносителя для системы отопления способны подготовить горячую воду для бытовых нужд. По конструкции и принципу работы различают несколько типов двухконтурных котлов:

• с проточным непосредственным нагревом воды;
• проточным косвенным гаревом;
• со встроенным бойлером косвенного нагрева.

В первом случае горячая вода подается на теплообменник, который напрямую греется за счет тепла в камере сгорания.

Такой способ позволяет максимально быстро подготовить воду для бытовых нужд, практически не сказываясь на работе контура отопления.

Используются битермические теплообменники, в которых канал разделен на две полости или два раздельных теплообменника, расположенных один над другим. Однако из-за существенных перепадов температуры, когда в теплообменник поступает еще холодная вода, материал стенок может быстро прийти в негодность и лопнуть. Лишь частично проблема решается предварительным нагревом воды в змеевике.

Есть существенный недостаток у первого типа котлов. При включенном контуре горячего водоснабжения прекращается ток теплоносителя в контуре отопления. Пока потребитель пользуется горячей водой, радиаторы отопления начинают постепенно остывать.

Проточный косвенный нагрев означает, что на выходе котла отопления устанавливается пластинчатый теплообменник вода-вода. По одному контуру течет теплоноситель, а по второму вода. Часть тепла из контура отопления тратится на работу ГВС. При правильном выборе мощности горелки такой нагрев воды не сказывается на работе отопления.

Встроенный бойлер косвенного нагрева позволяет подготовить заранее значительный объем воды для бытовых нужд, постепенно отнимая энергию у котла отопления.

Топливный бак для котла

Для беспрерывной работы системы отопления важно всегда держать существенный запас дизельного топлива или отработанного масла неподалеку от котла. Для этого используются емкости объемом 4-10 кубических метров.
По требованиям пожарной безопасности емкость с дизельным топливом нужно заглублять в грунт ниже уровня промерзания так, чтобы в сезон отопления топливо не могло загустеть до той степени, чтоб топливный насос не сможет его прокачать к котлу.

Идеальный материал для емкости – нержавеющая сталь, особенно в случае подземного хранилища. Однако в продаже имеется значительный выбор полимерных емкостей различного объема и еврокубы, которые также можно эффективно использовать для хранения топлива.

По советам производителей и сервисных компаний желательно использовать емкость с объемом дизельного топлива достаточного как минимум на треть отопительного сезона, при этом с наступлением холодов важно заливать именно стойкое к замерзанию дизельное топливо или добавки, способные повысить текучесть топлива.

Технические нормы для монтажа дизельного котла

Установка дизельного котла не предполагает специального разрешения, но монтаж требует соблюдения ряда правил.

1. Потолки в помещении котельной должны иметь минимальную высоту в 2,5 м.
2. Монтаж в подвале допустим только в случае отдельного выхода на улицу.
3. Агрегат с мощностью в 350 кВ разрешено устанавливать автономно от общего помещения и вдали от оконных и дверных проемов.
4. Для соблюдения противопожарной безопасности необходимо заглубить топливо в землю. Такое решение спасет солярку от низких температур, негативно сказывающихся на вязкости топлива, что дает нагрузку при перекачке, и повышает расход энергоресурсов.

Организация хранения на поверхности требует емкость с защитой от солнечного цвета. Идеальным вариантом станет хранилище из нержавеющей стали. Для отопления дома следует приобрести контейнер объемом от 4 — 10 тонн. Установка оборудования подразумевает дополнительные финансовые затраты по созданию хранилища. Это самая сложная часть монтажа, определяющая дальнейшую безопасность использования.

Фильтр топливный

Обязательный компонент дизельного котла отопления. Сторонние примеси способны в момент вывести форсунки горелки из строя, что грозит капитальным ремонтом и, главное, остановкой всей системы отопления.

Однако сами фильтры подвергаются большой нагрузке, так как в дизельном топливе находится значительное количество парафина. В ходе эксплуатации дизельного котла необходимо регулярно проверять рабочее давление в топливном насосе и менять фильтры по мере их загрязнения.

Дымоход

Дымоход для дизельного котла проектируется и монтируется по аналогичным принципам, как для газового оборудования. Площадь сечения канала обязательно подбирается в соответствии с требованием производителя котельного оборудования или конкретно горелки.
В составе дымохода обязательно следует предусмотреть конденсатосборник, который предотвратит попадание конденсата в камеру сгорания. Водяные пары и продукты горения серы, объединяясь, образуют серную кислоту, способную в краткий срок вывести из строя котел.

Лучше всего использовать утепленные трубы дымохода из стали – сэндвич трубы, представленные на рынке строительных материалов в широком ассортименте и в уже готовых конфигурациях для внутреннего или наружного монтажа.

Обслуживание

Дизельному котлу отопления требуется регулярное обслуживание для беспрерывной и долговечной работы. Доверить это лучше специализированным сервисным центрам, сертифицированным производителем котельного оборудования.

Списки и расположение сервисных центров можно узнать на сайте производителя. В число обязательных регламентных работ, проводимых минимум один раз в год перед началом отопительного сезона, включают:

• визуальный осмотр котла (горелки, теплообменника и обвязки), чистка;
• чистка камеры сгорания и дымохода;
• замена топливного фильтра;
• замена форсунки;
• чистка электродов зажигания и выставление регламентируемого расстояния от форсунки согласно инструкции;
• проверка настроек давления топлива и работы вентилятора.

После отопительного сезона важно правильно перевести оборудование в режим консервации. Для этого определяется индивидуальный набор действий для различных моделей дизельных котлов и горелок согласно установкам производителя. В общем случае заменяется заглушками форсунка и шланги для подачи топлива.

В ходе эксплуатации, возможно, потребуется замена топливного фильтра или чистка электродов зажигания. Частоту смены при использовании оригинальных запчастей оговорено в инструкции к устройству.

При возникновении любых внештатных ситуаций с нарушением режима горения, автоматика котла или горелки предупредит пользователя сигнальным светодиодом или звуком.