Дизельный котел отопления: принцип действия, обзор

Главная / Жидкотопливные котлы

Назад

Опубликовано: 15.06.2019

Время на чтение: 7 мин

0

1770

Дизельный котел (ДК) для отопления приусадебных и одноэтажных жилых домов встречается не очень часто, по причине необходимости использования дорогостоящего топлива.

Однако в негазифицированных жилых районах, удаленных от магистральных газопроводов и имеющих дефицит угля и электроэнергии, этот вид нагрева популярен, благодаря простоте монтажа и эксплуатации.

Для владельцев частных домов, которые приняли решение приобрести дизельные котлы необходимо предварительно выполнить несложный технико-экономический сравнительный расчет вариантов с различными моделями, чтобы выбрать, оптимальное тепловое оборудование.

ДК выпускаются двух типов по нагреву: конденсационные и традиционные. Первые считаются более экономичными, поскольку используют бросовое тепло конденсата, поэтому эффективность работы такой системы намного выше, даже при условии повышенной стоимости самого энергоагрегата.

• 1 Устройство дизельного котла
• 2 Выгода от котла на солярке для дома 2.1 Сколько топлива потребляет в месяц

Устройство дизельного котла

Дизельный котел для отопления частного дома имеет простое устройство. В камере сгорания размещена форсуночная горелка. Топка исполнена в виде пакетных трубных поверхностей нагрева, внутри которых циркулирует водяной теплоноситель, а снаружи они омываются горячими дымовыми газами.

Передача тепла воде осуществляется в виде конвективного и радиационного теплообменов. Последний образуется от факела горящего дизельного топлива, выходящего из форсунки горелочного устройства.

Нагретая вода, благодаря естественной или принудительной циркуляции, поступает во внутридомовую систему, передавая тепло внутреннему воздуху в помещении, после чего возвращается в агрегат, повторяя цикл нагрева. Топочные газы, отдав тепло воде, выбрасываются в дымоход и окружающую среду.

Основные элементы жидкотопливного котла:

1. Горелка для печного топлива.
2. Форсунка.
3. Турбонаддув.
4. Очистительные фильтры для солярки.
5. Питательный насос в схемах с принудительной циркуляцией.
6. Пульт управления.
7. Автоматика безопасности с термостатом, датчиками горения.
8. Вентилятор для подачи воздуха.

Главным отличием ДК от газового обогревателя является особая конструкция горелки с вентилятором для обеспечения тонкости распыла солярки. Иногда он комплектуется надувной горелкой с нагнетанием воздуха для полноты процесса сгорания.

Единственным побочным эффектом таких конструкций — шумность при работе, поэтому котел на солярке размещается в отдельно стоящем задании с хорошей шумоизоляцией.

При выборе горелочного устройства учитывают глубину всасывания. Когда топливный бак установлен на о, то потребуется горелка, имеющая высокий данный показатель, если выше уровня котла, то им можно пренебречь.

Дизельные котлы отопления для частного дома полностью сжигают жидкое топливо без потерь с низкими температурами уходящих газов, поэтому не нуждаются в дорогом керамическом дымоходе. Также не предъявляются особые требования к высоте дымовой трубы, поскольку тяга поддерживается наддувом.

В связи, с чем при монтаже дизельной котельной достаточно будет установить недорогой коаксиальный дымоход с вмонтированным вентиляционным каналом, что дополнительно улучшит характеристики притока воздуха в топочную камеру. Выводится он через стену здания.

Утепление дымканалов также не потребуется, поскольку установка имеет рекуператор, препятствующий перегреву труб и образованию конденсата внутри дымовой трубы. Настенный дизельный котел должен иметь диаметр дымохода, равный выходному патрубку из топки.

Существуют ограничения по пожарной безопасности к установке топливного бака в здании котельной — не более 0,8 м3. Обычно котлы на дизельном топливе комплектуются полимерными емкостями, обладающими устойчивостью от агрессивных сред. По схеме подключения их устанавливают вне помещения.

В этом случае учитывают физические свойства солярки и ее способность повышения вязкости при температурах наружного воздуха ниже +5 С, после чего ее скорость движения по топливопроводам падает, что создает нестабильность горения или полную остановку подачи солярки к горелочному устройству. Поэтому при внешнем размещении дизель трубопроводная система нуждается в изоляции или независимом подогреве.

Преимущества и недостатки

Дизельные агрегаты отличаются такими особенностями:

1. Автономностью. Они работают без физического контроля и присутствия человека.
2. Отсутствием инерционности. Это исключает проблему закипания теплоносителя.
3. Универсальностью. Могут функционировать на машинных маслах.

Из отрицательных сторон:

1. Получение наивысшего КПД только на максимальной мощности.
2. Опасность горючего для человеческой жизни и окружающей среды.
3. Высокая стоимость солярки.
4. Необходимость электроснабжения.

Выгода от котла на солярке для дома

Котлы на солярке для систем отопления и ГВС частного домостроения имеют ряд преимуществ, которые полностью компенсируют дорогую солярку. Самые главные преимущества — это КПД в 85% и возможность автоматизации процесса горения. Пользователь может самостоятельно установить у себя дома ДК без оформления разрешениях от газовой инспекции и обязательного обучения со сдачей экзаменов по эксплуатации.

Основные преимущества котла на солярке для дома:

• быстрое выполнение монтажно-строительных работ;
• доступная поставка топлива даже для отдаленных районов;
• простата обустройства дымоотведения через стену здания;
• автоматика режима горения в соответствии с температурой наружного воздуха;
• высокий уровень защиты, полное отключение дизельного отопительного котла при отсутствии воды и обрыве факела; приемлемые цены.

Однако эта система имеет и недостатки, которые можно технически устранить, например, шум при работе и запах от солярки, устраняется при размещении дизельных котельных установок в отдельностоящих зданиях. Следующий недостаток ДК — энергозависимость, поэтому в регионах с низким уровнем надежности электросети требуется установка резервного источника электропитания.

Сколько топлива потребляет в месяц

Расход топлива для дизельного котла на нужды отопления (Рт) связан с мощностью котла и указывается в паспорте. Его можно получить после деления мощности ДК в кВт на 10, результат получают в кг, расчет применим для нагрева холодного оборудования во время пуска.

В стабильном рабочем режиме этот показатель соответствует 30-50% и зависит от уровня теплоизоляции здания. Требуемая мощность (Мк) пропорциональна площади в соотношении: 10 кВт на 100 м2.

Для определения расхода топлива дизельного котла на месяц или сезон выполняют простые расчеты:

Рт = Мк Х 0,1. Для площади дома в 100 м2 минимальная мощность должна быть: 0,1Х100= 10 кВт. Далее рассчитывают часовой: 0,1Х10= 1 кг солярки. Суточный расход: 1Х24=24 кг.

Он соответствует минимальной температуре наружного воздуха в зимнее время, которая зависит от района установки и указана в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Если отопительный сезон составляет 200 дней в году, для предварительного расчета можно допустить, что половину этого периода ДК проработает на полную нагрузку, а 100 дней – на половину, тогда расход солярки на весь сезон: (100Х24) +(100Х12) =3600 кг. Расход на зимний месяц с минимальной температурой наружного воздуха: 100Х24=240 кг. Расход на весенний месяц: 100Х12=120 кг.

Это усреднённые расходы, в них не указаны ряд параметров: степень утепления, расчетная температура внутри помещения, нагрузка на горячее водоснабжение, конструкция теплоагрегата.

Отзывы пользователей

Андрей, Москва, 35 лет:

«Приобрел котел 3 года назад для дачи. Агрегат небольшой и компактный, со стальным теплообменником и автоматическим блоком для удобной настройки работы. Нареканий за это время не возникло. Обслуживаю регулярно, меняя фильтры и очищая внутренние элементы от сажи».

Виктор, Саратов, 56 лет:

«После просмотра десятков обзоров выбрал небольшой 17-киловаттный котел для дачи. Понравились тихая работа и быстрый нагрев помещения. Но при суровых морозах коаксиальный дымоход начинает вибрировать и издавать много шума».

Ирина, 30 лет, Киров:
«У нас на даче стоит Китурами. Рада, что установили. Теперь за городом можно оставаться даже в холодное время года. Затраты на топливо небольшие, обслуживание тоже каких-то проблем у мужа не вызывает».

Как выбрать дизельный котел

Отечественный рынок имеет котлы на печном топливе в большом ассортименте. Выбор модели зависит от отопительной нагрузки, материала труб, типа горелки и вида нагрузок: отопление, ГВС и вентиляции.

Рабочие характеристики установки:

• котел с внешним бойлером или без;
• тип теплообменной системы: чугунные или стальные;
• тип конденсации;
• автоматическое управление с терморегулятором.

Для того чтобы построить работоспособную отопительную систему, ДК должен соответствовать строительным характеристикам дома поэтому учитывают:

1. Схему обвязки дизельного котла и необходимость отдельных контуров.
2. Производительность установки.
3. Марку завода.
4. Цену проекта в целом.

Не менее важный показатель долговечность ДК – это материал стен труб, работающих в агрессивной среде в зонах высоких температур. Сажа, которая появляется от горения топлива, во влажной среде образует кислоту, приводящую к коррозии стенок труб.

Чугун повышает коррозионную устойчивость, но при резких температурных перепадах, он может треснуть, кроме того он реализуется по более высокой цене.

Стальные поверхности нагрева легче и дешевле, устойчивы к перепадам температур, но подвержены коррозии, поэтому нержавеющая сталь лучший вариант для долговечности системы.

Одноконтурный или двухконтурный

Дизельные котлы для теплоснабжения приусадебного дома, изготавливаются одно и двухконтурными. Каждый схема имеет свои плюсы и минусы:

1. Одноконтурные предназначены только для отопительных нужд. В случае необходимости ГВС — потребуется обвязка дизельной установки с внешним бойлером. Главным преимуществом таких систем является возможность отопления больших домов.
2. Двухконтурные – имеют предустановленные самостоятельные контуры ГВС и отопления. В зависимости от марки, в конструкции устанавливают битермический теплообменник.

Многие ДК, оснащаются баками-аккумуляторамм горячей воды. Преимущество такой схемы — постоянное оказание услуги ГВС потребителю. При подключении дизельного котла в двухконтурном исполнении необходимо увеличить расчетный расход топлива на 20%, для покрытия дополнительной нагрузки на ГВС.

Предварительно оценивают целесообразность использования двухконтурной схемы, может дешевле разместить отдельностоящий водонагреватель, не нагружая отопительную систему.

Расчет мощности дизельного котла

Проектная теплопроизводительность влияет на расход солярки и эффективность котлоагрегата. Единица мощности – кВт. Показатель указывается в паспортной документации устройства. Расчет производят по данным отапливаемой площади, для этого суммируют всю полную площадь комнат и полученный результат делят на 10. Эта формула применима для умеренного климата и комнат с высотой до 3 м.

Тепловая производительность, например, для котлов Kiturami рассчитывается с применением данных по отапливаемой площади объекта с соотношением 1 кВт на 10 м2. Далее учитывают работу оборудования на максимальных нагрузках, для этого добавляют 15-20% запаса мощности.

Схема котла Китурами

Для моделей двухконтурных ДК вводят коэффициент 1,2. Аналогичный расчет выполняется и для других марок ДК, при этом их работа должна обеспечивать санитарную температуру внутреннего воздуха в помещении и нагрев горячей воды до 65 С.

Особенности эксплуатации

Первый вариант печи имеет ряд недостатков, которые обязательно следует учитывать:

• часть выхлопа поступает в помещение;
• при использовании в качестве топлива отработанного масла с примесью воды печь начинает «стрелять» огненными каплями через отверстия в трубе;
• КПД устройства чрезвычайно низок.

С учетом сказанного такой отопитель допускается использовать только в нежилых помещениях, удалив при этом горючие материалы на безопасное расстояние. Поблизости должен находиться углекислотный огнетушитель.

Печь-капельница расходует топливо в 3 – 4 раза более эффективно и весь выхлоп полностью удаляется в дымоход. Но для ее функционирования должно быть в наличии электроснабжение.

Лучшие котлы на дизельном топливе

Российский рынок отопительного оборудования предлагает дизельные котлы следующих известных мировых производителей:

• немецкие, Viessmann, Vaillant, Buderus;
• французские De Dietrich;
• словацкие Протерм;
• итальянские Ferroli;
• чешские Dakon;
• испанские Roca.

По отзывам потребителей, все указанные марки ДК надежные и экономичные, имеют большой эксплуатационный ресурс. Выбор европейцев — De Dietrich, французские котлоагрегаты, составивших серьезную конкуренцию немецким устройствам.

Российский покупатель, предпочитает бюджетные марки ДК, изготовленные:

1. Корейскими котлопроизводителями, дизельные котлы Китурами и Navien.
2. Итальянскими заводами, Fondital Capri и Nova Florida.
3. Дизельные котлы ACV, бельгийского производства.
4. Марки котлов, недавно вышедших на рынок – финские DanVex и американские EnergyLogic EL.

Цены на ДК завися от бренда завода-производителя, проектной мощности и уровня автоматизации. Немецкие реализуются по ценам 110-150 тыс. руб. с базовой комплектацией. Линейка дизельныхе котлов Kiturami корейских изготовителей, реализуется в диапазоне от 55-90 тыс. руб.

Дополнительное оборудование приобретается отдельно. На современном рынке представлен широкий выбор отечественных жидкотопливных котлов с начальным диапазоном цен 28 000 – 30 000 рублей. Этой цене соответствует агрегат мощностью 16 кВт с 90% КПД.

Важно отметить, что в комплект автоматики, например, дизельных котлов Navien, входит пульт дистанционного управления, защита от перегрева, автодиагностика и аварийная остановка.

Популярные модели и производители

В продаже представлены котлы от зарубежных и отечественных фирм. Популярные заводы-изготовители выпускают десятки моделей под разные условия эксплуатации.

Kiturami Turbo 13R

Теплогенератор производится южнокорейской компанией и обладает напольной конфигурацией. Для изготовления корпуса применяется жаропрочная сталь, а тепловой поток нагнетается с помощью специального насоса.

Kiturami Turbo 13R – напольный котел.

Для регулировки режимов работы используется пульт управления, который позволяет выставить температуру нагрева и прочие параметры. Коэффициент полезного действия Kiturami Turbo 13R достигает 91,5%, а расход – 1,97 кг/ч (2,25 л/ч).

Navien LST-17KG

КПД Navien LST-17KG составляет 90%, а расход топлива – 1,93 кг/ч (2,2 л/ч). В агрегате есть система дистанционного контроля с помощью комнатного термостата, а также опция программирования рабочих настроек для уменьшения потребления топливной смеси. Владелец жилья может указать снижение температуры до +15°C на время выезда из дома.

De Dietrich EFU 22 (B-Control)

Дизельный котел производится французской компанией и обладает мощностью 22 кВт. Его КПД достигает 97,3%. Модель работает практически бесшумно, т.к. оснащена теплообменником с технологией 3-ходового удаления газов и изоляции звука. Среди функциональных элементов предусмотрено автоматическое возгорание топлива и разъем для подключения термостата.

De Dietrich EFU 22 (B-Control) обладает мощностью 22 кВт.

Ferroli ATLAS 32

Итальянский агрегат оборудован сменной горелкой и обладает мощностью 32 кВт. Его КПД достигает 94,3%, а срок службы чугунного теплообменника превышает 25 лет. Котел имеет открытую камеру сгорания, но работает практически бесшумно.

Lamborghini AXE 3 32

Универсальная 1-контурная модель мощностью 32 кВт, которая во многом повторяет предыдущую серию. В котле используется теплообменник из чугуна с 3-уровневым отводом газов. Эффективность работы составляет 91,6%. Корпус имеет внутренний теплоизоляционный слой.

Lamborghini AXE 3 32 – 1-контурная модель.

Danvex B30

Теплогенератор выпускается финской компанией и имеет напольное строение. Для работы используется как дизельное топливо, так и машинное масло. Рекомендуется устанавливать систему в помещениях площадью до 350 кв. м.

Камера сжигания оснащена дымогарными трубами, а продукты переработки накапливаются в зольнике в виде сажи. Коэффициент полезного действия Danvex B30 составляет 88%. Если рассматривать дизельный котел отопления, расход топлива достигает 3,3 л/ч.

Ferroli ATLAS 47

Котел оснащен чугунным теплообменником и может работать как автономный источник горячего водоснабжения. Он имеет термостат для защиты от перегрева и автоматику для контроля температуры. Топочная мощность достигает 45 кВт, а КПД – 94,1%.

Ferroli ATLAS 47 оснащен чугунным теплообменником.

Бизон 50 NL

Агрегат словацкой фирмы с напольной конструкцией функционирует на жидком топливе и газе. Чугунный корпус обеспечивает 25 лет эксплуатации. Коэффициент полезного действия составляет 89%.

Дизельный котел 50 квт используется в домах площадью до 360 кв. м.

ACV Delta Pro S 25 26 кВт

Напольный котел бельгийского производства предназначается для обустройства системы отопления в больших коттеджах и на промышленных объектах. Его корпус выполнен из нержавеющей стали, а в качестве топлива может использовать как солярка, так и сжиженный и природный газ. 2-контурная модель весом 145 кг обладает КПД в 91,9% и сроком службы больше 15 лет.

ACV Delta Pro S 25 26 кВт – напольный котел.

Правила монтажа дизельного котла

Установка дизельного котла — это сложный технологический процесс, который могут выполнить только обученный персонал. Монтажно-строительные работы, выполняют в полном соответствии с нормативными документами пожарной, санитарной и экологической безопасности. Весь комплекс наладочных мероприятий современных ДК выполняют с использованием программного обеспечения.

Для устройства дизельных котлов Китурами нужно оборудовать котельную, установить топочный бак, вывести дымоход в окружающую среду и обвязать трубную систему. Здание из-за шума и запахов соляры, рекомендуется выполнять в отдельностоящем помещении со звукоизоляцией.

Схема обвязки ДК

Площадь должна быть достаточной, чтобы установить топливную емкость, если нет такой возможности, то бак с теплоизоляцией устанавливают рядом с подъездным путем. Если система топливоподачи получится длинной, нужны будут горелками с большой мощностью всасывания и выполнить утепление трубопроводов от бака к котлу.

Требования к установке ДК :

1. Помещение — нежилое с необходимым размером площади, оборудованное освещением и вытяжной вентиляцией.
2. Размещение напольных дизельных котлов непосредственно в жилых зданиях, выполняют только на негорючей основе. Стены также отделываются с использованием негорючих материалов, например, облицовочной плитки из керамики.
3. Автоматика безопасности, для защиты ДК, при превышении рабочих показателей теплоносителя по давлению, температуре и загазованности котельного зала.
4. Обязательная установка системы вентиляции, с производительностью не менее трехкратного обмена воздуха в течение часа.
5. Дополнительная установка резервного электропитания.

Немного технических характеристик

Не так сложно догадаться, что стоимость оборудования возрастает с улучшением эксплуатационных и технических характеристик

В частности, нужно брать во внимание мощность. Обычно 1 кВт достаточно для обогрева помещения размером в 10 кв.метров

Поэтому если у вас дом 100 квадратов, то нужно покупать котел на 10 кВт, такое оборудование будет потреблять порядка 1-го килограмма дизеля в час.

Что касается веса, то данный параметр в большинстве случаев не так важен. Почти все модели размещаются на полу. Правда, стоит смотреть на габариты, так как иногда не оказывается места для установки широкого или, наоборот, высокого котла. Если говорить по соотношению мощность/вес, то тут сложно найти какую либо закономерность. Многое зависит от производителя и используемых во время сборки материалов. Так, котлы на 10-20 кВт весят примерно 100-160 кг, 25-30 кВт – 170-200 кг и так далее.

Обслуживание дизельного котла

Техническое обслуживание дизельных котлов выполняют для надежной и безаварийной работы котельной. Такие объекты относятся к повышенной опасности, поэтому владельцам нужно выполнять все правила эксплуатации в соответствии с установленными нормативами.

Два раза в году, проводят профилактическую ревизию, сажеочистку и если нужно — ремонт и замену узлов, после чего потребуется заново отрегулировать дизельный котел.

Сажеотложения на поверхностях нагрева в 1 см снижает мощность ДК на 20-30%, а следовательно увеличивает расход топлива. Кроме того могут выходить элементы из строя при поломках поверхностей нагрева из-за коррозионных повреждений и накипи. Очистку проводят самостоятельно или привлекают специалистов сервисного центра, что предпочтительнее, поскольку они могут провести чистку дизельного котла и полную диагностику оборудования.

Сервисные центры имеют специального приборы для проверки работоспособности и выявления дефектов, которые не видны невооруженным взглядом.

Например, ДК, обычно, изготавливаются из высокопрочного чугуна, несмотря на то, что материал очень устойчив к коррозии и к тепловым нагрузкам, с течением времени появляется «усталость» материала которая приводит к образованию микротрещин на поверхностях нагрева и которые незаметны без специальных приборов.

Источник фото: applianceaide.com

На современных дизельных котлах устанавливается сложная микропроцессорная автоматика, обеспечивающая управление процессами горения, включая растопку и обслуживания. Ее работа связана с надежной поставкой электричества, в противном случае она заблокирует работу.

Кроме того частые отключения электроэнергии могут стать причиной вывода из строя контроллера и вызвать программные ошибки. Неправильное подключение из-за перефазировке также приводят к сбою в работе программ.

Для надежной работоспособности котельного оборудования необходимо проверить, чтобы котел был хорошо заземлен, а в здании был установлен резервный генератор.

Основные неисправности

Дизельный котел считается надежной техникой, легкой в эксплуатации, но при бережном отношении к агрегату, что требует качественного обслуживания и выполнения профилактических ремонтных работ. Тем не менее, обезопасить котел на 100% от поломок — не возможно.

Самые распространенные причины неисправностей:

1. Использование низкокачественной солярки приводит к поломке котла.
2. Питание котла жесткой водой приводит к образованию накипи и разрыву котловых труб.
3. Перепада напряжения выводит из стоя систему автоматики и защиты и поломку датчиков контроля параметров среды.
4. Низкокачественная солярка забивает форсуночное сопло, ухудшая распыл топлива, отрыв факела или полную остановку подачи топлива, создавая аварийную пожароопасную ситуацию в котельной.
5. Нарушение циркуляции теплоносителя из-за поломки циркуляционного насоса или нарушения естественной циркуляции воды в забитых накипью трубах приводит к резкому повышению температуры теплоносителя, образование пара, резкий подъем давления и взрыв котла.

Поэтому каждому пользователю важно не только правильно подобрать котельное оборудование, приобрести и установить его, но и выполнять регулярное обслуживание с привлечением профильных специалистов.

Установка и подключение конструкции к отопительной системе

Для монтажа дизельного агрегата не требуется получать особые разрешения. Достаточно обустроить безопасную котельную и резервуар для сырья, а еще подключить его к системе отопления.

Поскольку при горении рабочей смеси накапливается много сажи, нужно оборудовать между прямой и обратной подачей перемычку. Другие этапы подключения котла выполняются по тому же алгоритму, что и подсоединение прочих отопительных систем.

Расширительный резервуар, средства безопасности и насос циркуляции лучше разместить в котельной, но это необязательное требование.