Котел отопления на дизельном топливе для частного дома

Дизельный котёл Viessmann
Vitola 200 63 кВт

Если электрическое оборудование установить и использовать не позволяют финансовые трудности, а магистральный газопровод расположен вдали от сооружения, то оптимальным решением проблемы отопления станет дизельный котел отопления.

Плюсы котла на дизельном топливе

• Высокий коэффициент полезного действия (КПД). При сгорании солярки, выделяется большое количество тепла. КПД дизельных котлов лишь незначительно уступают по своим показателям газовым котлам.
• Низкое энергопотребление. В отличие от электрических котлов дизельным для функционирования требуется небольшое количество электроэнергии. Она необходима только для работы автоматики управления и безопасности, циркуляционных и топливных насосов. Благодаря этой особенности дизельные котлы можно использовать в местах, где наблюдаются проблемы с выделением электрической мощности на дом.
• Низкая пожаро- и взрывоопасность. Солярка представляет меньшую опасность, нежели сжиженный или магистральный газ. Для установки не требуются специальные разрешения, требования к помещению минимальны.
• Большой ассортимент моделей. Котлы на солярке выпускают для домов с любой площадью. Необходимо лишь правильно рассчитать мощность оборудования. Как правило, для проведения подсчетов используется формула: "1 кВт на 10 м.кв".
• Автономность. Котлы на дизельном топливе можно использовать в автономных системах отопления, т.к. не требуется мощное электрооборудование, а запас солярки хранится прямо на месте.
• Относительно невысокая стоимость приобретения и монтажа котельного оборудования, а также выполнения первичных пусконаладочных работ.
• Не понадобится установка сложного дымохода, достаточно в стене сделать отверстие и вывести его через него
• В отличие от газовых котлов для отопления частного дома, установка дизельного отопительного оборудования не требует согласования с соответствующими службами и может производиться своими силами.
• Можно установить дизельный котёл, который может работать практически на любых видах растительных масел или светлых нефтепродуктов.

Минусы котла на дизельном топливе

• Высокие эксплуатационные расходы. Солярка дороже электричества и газа. Также нужна более-менее регулярная очистка: налёт сажи даже тонким слоем в 2 мм способен увеличить расход топлива до 10 %.
• Необходимость в качественном топливе. Для круглогодичного обогрева помещения необходимо заранее позаботиться о заключении договора с поставщиком качественной солярки. В противном случае владельцу придется столкнуться с проблемами: загрязняются теплообменники и другие детали оборудования, начинает коптить горелка, снижается КПД оборудования.
• Запах. Во время работы дизельных котлов есть выделяется неприятный запах. Для очищения воздух предварительно нужно позаботиться об организации естественной и принудительной вентиляционной системы.
• Сложности с хранением солярки. Для бесперебойной работы дизельного котла необходимо иметь значительный запас топлива, который должен храниться в отдельном помещении, оборудованном с учетом требований правил противопожарной безопасности.
  Хранилище топлива помещение должно быть обогреваемое, а также выполнить теплоизоляцию топливного трубопровода и наружных стен здания. Иначе солярка загустеет и выведет из строя насос и фильтры.
  
• Контрольное оборудование и автоматические системы розжига работают от электричества. Потому этот котел также нужно оснащать ИБП или генератором (лучше всего на солярке: так не надо лишний раз задумываться об топливе) иначе даже после кратковременного отключения электроэнергии включить котёл можно будет только вручную..
• Для монтажа котельного оборудования требуется строительство специального помещения, оборудованного отдельным фундаментом для установки котла, а также системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции
• В процессе работы дизельной горелки создается достаточно высокий уровень шума, поэтому нужно выполнить качественную звукоизоляцию помещения

Виды котлов на дизельном топливе для отопления

По горелкам котлы на дизельном топливе делятся на:

• модулируемые – самые выгодные и эффективные конструкции, их характерная особенность – регуляция своей производительности от 10% до 100%, исходя из требуемой температуры обогрева.
• одноступенчатые – наименее эффективные, но при этом бюджетные модели. Работают непрерывно, поэтому для корректировки температурного режима и изменения мощности приходится полностью обесточивать котел.
• двухступенчатые конфигурации способны работать в двух режимах – на 40% и 100% от базовой производительности. Благодаря этому удается немного сэкономить расход топлива на обогрев здания.

По теплообменникам котлы на дизельном топливе делятся на:

• стальные модели наиболее простые, легкие и недорогие в производстве, устанавливается на все бюджетные и некоторые модели среднего ценового сегмента. Стальной теплообменник тонкий и наиболее всего подвержен коррозии, даже при наличии антикоррозийного покрытия он редко служит более 12-14 лет. Тем не менее, стальной теплообменник более устойчив к перепадам температур и механическим ударам, быстро нагревается (но также быстро и остывает).
• чугунные теплообменники имеют большой вес, высокую стоимость и восприимчивы к перегревам, но имеют высокую устойчивость к коррозии, значительно дольше удерживают тепло. Срок их службы – более 25 лет..
• медные – более дорогостоящий в производстве, но более теплопроводный и более устойчив к коррозии. Срок службы медных теплообменников до 15-17 лет (и более).

От используемых материалов будет зависеть производительность и эффективность отопительной системы, а также цена.

По типу тяги котлы на дизельном топливе делятся на:

• с естественной тягой – дым уходит через вертикальную трубу;
• с принудительной тягой – дымоудаление через коаксиальную трубу.

По типу способа использования высвободившейся при сгорании солярки тепловой энергии дизельные котлы делятся на:

• конвекционный – стандартный тип котла, в котором теплоноситель нагревается за счет прямого сгорания топлива, часть тепла при этом уходит с продуктами сгорания (температура отходящих газов порядка 75-110°C).
• конденсационный – современное устройство котла, подразумевающее наличие дополнительного теплообменника, извлекающего тепло из конденсата, который в свою очередь образуется из отходящих в дымоход продуктов сгорания. Таким образом, удается аккумулировать практически все полученное при сжигании тепло (температура отходящих газов в среднем 35-45°C).

По камере сгорания дизельные котлы делятся на:

• открытая камера сгорания – классическая и наиболее распространенная у газовых и тт аналогов, однако не всегда оправдана для дизельных котлов. Воздух, необходимый для сжигания топлива, в открытой камере сгорания забирается из помещения, через отверстия в корпусе котла, а выхлоп отводится через классический вертикальный дымоход. Это значит, что помимо организации более сложного дымохода, необходима качественная вентиляция помещения, также стоит упомянуть, что сажеобразование и загрязнение котла с открытой камерой сгорания выше.
• закрытая камера сгорания – ей оснащены большинство моделей. Для организации работы достаточно более простого и бюджетного коаксиального дымохода. Забор воздуха происходит через внутреннюю трубу дымохода, а выхлоп – через внешнюю. Помещение при таком принципе работы загрязняется меньше, хотя характерны запах солярки все равно присутствует.

Устройство и принцип работы дизельного котла

1. Под действием центробежного питающего насоса, дизельное топливо для отопления через фильтр тонкой очистки поступает в горелку, где под действием высокой температуры превращается в пар.
2. Выходное отверстие сопла горелки расположено в камере сгорания, где в присутствии атмосферного воздуха, который подается дутьевым вентилятором, разогретые пары топлива воспламеняются и сгорают при высокой температуре.
3. Вокруг камеры сгорания расположен замкнутый контур водяного отопления, в котором постоянно циркулирует теплоноситель, и отбирает тепло от ее стенок.
4. Раскаленные отработанные выхлопные газы, проходя через дымогарные каналы водяного теплообменника, также отдают ему значительную часть своего тепла, тем самым повышая общую энергоэффективность всего агрегата.
5. После этого охлажденные отработанные газы, имеющие температуру не выше 160°С, удаляются в атмосферу через коаксиальный дымоход или систему внутридомовых дымоходных каналов.

 Внутреннее устройство и схема работы котла на жидком топлив

Внутреннее устройство дизельной горелки

Конструкция дизельной горелки

Благодаря полному сгоранию топлива в среде насыщенного атмосферного воздуха, отработанные газы практически не содержат в своем составе сажи, угарного газа, а также других вредных и отравляющих веществ.

Расчёт расхода топлива в дизельном котле для отопления

Чтобы вычислить необходимый объем топлива, нужно знать три параметра – коэффициент полезного действия, мощность и обслуживаемая площадь.

При расчетах традиционно используется такое соотношение:

• При высоте потолков до 3 м в расчётах принимается 1 кВт мощности котла достаточным для обогрева 10 кв.м. При установке двухконтурного котла добавьте к расчетной величине еще 20%
• Расход дизтоплива при постоянной работе 0,9 литра в час. А в среднем, 0,5-0,7 л/час. Но подобный расход достигается только в очень хорошо утеплённом доме. Усреднённый расход дизельного топлива составляет 1л/час на 100м².

Хранение топлива при использовании котла на дизельном топливе

Солярку удобно заказывать автоцистернами: это позволяет экономить на цене за литр. Но тогда нужно большое хранилище для топлива или коллективный заказ на несколько домов. Обязательно должна быть предусмотрена удобная заправка: нормальный подъезд заправочной машины, куда подаётся топлива и т.п.

Обратите внимание. После заправки в шланге топливозаправщика остаётся примерно 50 литров солярки, и если вы не хотите "подарить" эту солярку водителю, то топливо необходимо слить в заранее припасённую ёмкость.

СП 41–104–2000 "Проектирование автономных источников теплоснабжения" гласит, что вместимость расходного бака, устанавливаемого в помещении котельной, не должна превышать 0,8 м³. Этого объёма недостаточно для создания полноценной системы отопления. Поэтому наиболее целесообразный способ хранения топлива – это установка топливной ёмкости вне жилого помещения.

Ёмкости для баков бывают разные – пластиковые, металлические, стеклопластиковые. Есть и для подземного хранения топлива. При небольших объёмах хранения – не более 2000 литров закапывать бак не обязательно. Главное при уличном хранении топлива как следует утеплить ёмкость. Если топливопровод проходит в неотапливаемой зоне, то необходимо защитить его от промерзания.

Не забудьте предусмотреть насос для подачи топлива в котельную, если бак расположен не в ней.

В этом случае в котельной необходимо будет разместить небольшой бак ёмкостью от 100 до 200 литров, в который будет закачиваться топливо из основной ёмкости.

Трубопровод должен быть утеплен.

Не рекомендуется закупка топлива по мере его расхода: это невыгоден и ненадёжно. Всерьёз вариант пользования расходными ёмкостями как основными стоит рассматривать лишь на объектах временного проживания: дачах, мастерских или домах, находящихся в непосредственной близости от АЗС.

Обычно ёмкости для хранения солярки оснащаются следующими элементами:

• топливозаборник со шлангом и поплавком, позволяющий осуществлять забор топлива с поверхности, где оно не загрязнено осадком
• клапан для удаления паров солярки
• поплавковый уровнемер, показывающий расход и остаток топлива
• фильтр для дизельного топлива, его устанавливают только при отсутствии такового в горелке котла

Как выбрать котёл на дизельном топливе

При выборе котла на солярке надо учитывать следующие критерии: количество контуров, способ монтажа и удаления отработанных газов, мощность, вид топлива и стоимость.

Если отопительная система должна отапливать исключительно дом, достаточно приобрести одноконтурный тип. Если нужно обогревать помещения и использовать горячую воду, лучше отдать предпочтение двухконтурному котлу.

Мощность рассчитывается в зависимости от площади отапливаемого помещения. При произведении подсчетов важно учитывать все проводники тепла – материал стен, полы, окна и двери. За помощью можно обратиться к инженерам или воспользоваться специальными калькуляторами.

Не забывайте и об материале, из которого изготовлен теплообменник. Не забывайте, что в составе солярки есть сера, поэтому при сгорании топлива будет образовываться едкий конденсат, способный вызвать коррозию, которая разрушит металл. Рекомендуем отдавать предпочтение теплообменникам из чугуна или нержавеющей стали.

Следует также обратить внимание на глубину всасывания горелки, которая должна выбираться в зависимости от способа хранения бака с топливом.

Если он зарыт в землю, показатель всасывания должен быть высоким, если в подвешенном состоянии или на полу – меньше.

Полезно обратить внимание на возможность регулировки температурного режима. Существует три основных разновидности жидкотопливных установок:

• в одноступенчатой горелкой, работающие постоянно в максимальном режиме;
• в двухступенчатой горелкой, обеспечивающей возможность работы в режимах 50 и 100 %:
• в регулируемой горелкой, позволяющей осуществлять настройку в широком диапазоне, что существенно сокращает расход солярки.

Техническое обслуживание дизельного топлива

Особенностью котельного оборудования на любом топливе является образование сажи внутри камеры сгорания и дымохода, образование накипи внутри теплообменника, засорение форсунок и топливного фильтра, все это не только снижает КПД на 25-30%, но и может привести к более серьезным неисправностям. Поэтому регулярное техническое обслуживание заключается исключительно в осмотре и чистке, проводить его можно не только по вызову специалистов, но и самому, гарантия при этом остается актуальной.

Регулярность проведения указывается в паспорте. Но я бы порекомендовал производить чистку котла раз в 1-2 отопительных сезона и промывку теплообменника каждые 3-4 года.

Техническое обслуживание заключается в

• Чистка и промывка теплообменника. При использовании в качестве теплоносителя жесткой неочищенной воды, на внутренних стенках теплообменника образуется накипь и прочие солевые отложения, которые снижают его сечение и теплопроводность. Очистить его можно механическим способом, с помощью раствора лимонной или соляной кислоты или не снимая с котла, методом гидродинамической промывки. 
• Очистка горелки, камеры сгорания и внешних стенок теплообменника. В процессе эксплуатации на этих элементах образуется сажа, задерживается мусор и пыль из помещения, слой хотя бы в 0,5 см снижает КПД более, чем на 10%.
• Очистка или замена топливного фильтра. Топливный фильтр устанавливается далеко не во многих моделях дизельных котлов, но является крайне важным компонентом, поскольку от качества очистки топлива зависит и степень сажеобразования, и срок службы котла. А учитывая качество отечественной солярки фильтр тонкой и даже грубой очистки, их регулярная чистка или замена – просто необходимость.

Наиболее частыми последствиями отсутствия регулярного обслуживания являются:

• Паразитное пламя. Логика заключается в получении сигнала с датчика ионизации о горении до того, как плата отдает сигнал на открытие топливного клапана/работы форсунок. Для решения проблемы достаточно очистить все компоненты горелки. Редко причиной может стать попадание на электронную плату управления жидкости.
• Котел сильно дымит. Классическое последствие засорившихся форсунок: по причине отсутствия топливного фильтра или в процессе сажеобразования. В открытых камерах сгорание засорение также может произойти вследствие пыльности помещения или проведения ремонтных работ. Для решения проблемы достаточно снять горелку, аккуратно очистить и продуть форсунки.