Дизельные котлы отопления, их устройство и разновидности

Устройство и принцип работы

Дизельный котел является отличной альтернативной любому другому типу котлов, кроме газовых – с ними по дешевизне и удобству не сравнится никто. Работая на дизтопливе, они генерируют тепло в автоматическом режиме, практически не требуя участия пользователей. Этим они существенно выигрывают перед твердотопливными агрегатами, которые не могут жить без человека – в них нужно постоянно подкидывать дрова и убирать из них угольки и золу.

Дизельный котел может выиграть и перед электрическим отопительным оборудованием. В первую очередь следует выделить низкое энергопотребление – электроэнергия здесь используется разве что для работы горелки и работы автоматики. Ему не нужна мощная электропроводка, а ежемесячные расходы «на свет» будут сравнительно скромными. А во вторую очередь, дизельные котлы могут работать на других видах жидкого топлива. Если же в доме внезапно отключится электроэнергия, они смогут поработать на маломощных бесперебойных блоках питания.

Жидкотопливный дизельный котел отличается сравнительно простым устройством – по своей конструкции он напоминает самый обыкновенный газовый отопительный агрегат. Различие кроется только в устройстве горелки – здесь она работает на жидком топливе:

Дизельный котел – довольно сложный с технической точки зрения агрегат. Настоятельно рекомендуем Вам в точности следовать инструкции по его эксплуатации – иначе дорогостоящего ремонта не избежать.

• Топливный насос подает горючее в горелку;
• Сюда же, с помощью вентилятора, подается воздух;
• Образуется топливно-воздушная смесь, поступающая в камеру сгорания;
• В камере сгорания топливная смесь воспламеняется и сгорает с выделением большого количества тепловой энергии.

Для того чтобы увеличить производительность, котлы на дизтопливе нередко оснащаются системами подогрева топлива.

Примерно такая же схема сжигания топлива используется в дизельных двигателях, только устроены дизели по-другому. Но топливно-воздушная смесь здесь практически такая же.

Давайте посмотрим, что еще есть в дизельных котлах:

• Основные теплообменники – используются для подогрева теплоносителя, могут быть стальными или чугунными;
• Вторичные теплообменники – применяются в двухконтурных моделях для подготовки горячей воды;
• Электронные или механические модули управления – обеспечивают соблюдение температурного режима;
• Корпуса с теплоизоляцией – обеспечивают безопасную эксплуатацию и сохранение тепла.

Также на борту дизельных котлов нередко ставится встроенная обвязка – это группа безопасности, расширительные бачки и циркуляционные насосы.

Группа безопасности включает в себя манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан.

Принцип работы дизельного котла довольно прост и весьма доходчиво иллюстрирован на приведенной выше картинке.

Любой дизельный котел работает так же, как и его газовые собратья – при команде с модуля управления происходит розжиг горелки, начинается нагрев теплоносителя, который продолжается до тех пор, пока не будет подана команда на отключение горелки. В двухконтурных моделях предусмотрены дополнительные теплообменники с трехходовыми клапанами – при открытии крана с водой происходит отключение отопительного контура, горячий теплоноситель циркулирует через вторичный теплообменник, подготавливая горячую воду.

Расход дизельного котла равен примерно 1/10 от его тепловой мощности. Например, если выбранная модель обладает мощностью 24 кВт, то она будет потреблять около 2,4-2,5 л/час. Минимальный расход топлива характерен только для самых маломощных агрегатов – это типичные варианты для дачи. Отопление дизельным топливом нельзя назвать намного более выгодным, чем отопление электроэнергией, но у него есть свои преимущества, о которых мы рассказали чуть ранее.

В реальности расход топлива может колебаться в ту или иную сторону, в зависимости от конструкционных особенностей горелки и котла.

Двухконтурные модели

Двухконтурный котёл

Двухконтурный котел – это конструкция с двумя теплообменниками. Из этого следует, что по один теплоноситель для обогрева, а второй для горячей воды.

А есть еще и два подвида для таких вариантов:

1. Двухконтурный с проточным нагревателем. Как раз то, что описали ранее.
2. Двухконтурный с бойлером встроенного типа. И греет и подает воду на вес дом.

Еще есть различия, связанные с тягой:

1. Естественная. В этом случае продукт горения, точнее его отработка выходит по старинке, через дымник.
2. Принудительная. Топка закрытого типа, и отработанные газы отводятся уже через встроенную трубу дымоотвода.

Классификация

Выбор модели зависит от набора необходимых характеристик: мощности, материала теплообменника, типа горения, реализованного в котле, а также потребности в горячем водоснабжении.

Выбор мощности

Наиболее важная характеристика, от правильного выбора которой зависит эффективность отопления и экономичный расход топлива. Мощность дизельного отопительного оборудования измеряется в киловаттах, она указана в технической документации на любой котел. Для расчета существует специальная методика, которая учитывает все нюансы.

Обычному потребителю удобнее ориентироваться на площадь отапливаемого частного дома — этот показатель также указан в основных характеристиках любой модели. Как правило, для умеренного климата можно использовать несложную формулу: суммарная площадь всех помещений дома делится на десять, в результате получается нужная мощность котла. Для более холодного климата это значение нужно увеличить на 20-30%.

Упрощенный способ расчета мощности актуален только для домов простой планировки с высотой потолков до 3 м. Для многоэтажных строений с обогреваемыми лестницами расчет лучше вести исходя из объема помещений.

Расчет расхода топлива

Расход дизельного топлива напрямую зависит от мощности котла, в среднем его рассчитывают по так: мощность котла в киловаттах делят на 10, получают часовой расход солярки в кг в режиме нагрева. В режиме поддержания температуры расход снижается на 30-70% в зависимости от степени теплоизоляции дома. В среднем, расход бытовых котлов отопления в частном доме среднего размера составляет 0,5-0,9 кг.

Материал теплообменника — что от этого зависит?

Теплообменник в дизельных котлах может быть выполнен из стали или чугуна. Оба материала имеют как достоинства, так и недостатки:

• котлы со стальным теплообменником легче и дешевле, быстрее реагируют на изменение температуры, более устойчивы к локальным перегревам, но они сильно подвержены коррозии;
• теплообменник из нержавеющей стали долговечен, не боится воздействия агрессивных соединений, обладает равномерным теплораспределением, при этом цена на них несколько выше;
• цена на котлы с чугунным теплообменником выше, они тяжелее, отличаются повышенной хрупкостью и могут треснуть при резких перепадах температур, но они более устойчивы к коррозии и долговечны при эксплуатации в агрессивной среде;

При сгорании дизельного топлива образуется большое количество сажи, содержащих соединения серы. Соединяясь с конденсатом, они образуют слабые кислоты, что приводит к быстрой коррозии элементов котла и выходу его из строя. Избежать появления конденсата можно с помощью правильно смонтированной системы подачи обратки в котел, о чем будет рассказано в соответствующем разделе.

Одно- или двухконтурный?

Дизельные котлы для частного дома могут не только обеспечивать отопление, но и нагревать воду для бытовых нужд. Такие котлы называются двухконтурными. При выборе двухконтурного котла необходимо увеличить расчетную мощность на 20%, в противном случае ее может оказаться недостаточно для эффективного отопления и нагрева воды.

При покупке нужно оценить целесообразность покупки двухконтурной модели, если расход горячей воды незначителен — лучше установить отдельный водонагреватель и не усложнять систему отопления.

Способ теплообразования — что лучше?

По принципу нагрева теплоносителя дизельные котлы бывают традиционного типа и конденсационные, использующие дополнительно энергию конденсата. Они обладают повышенной эффективностью и меньшим расходом топлива, но цена на них выше.

Нужна ли сменная горелка?

Дизельные горелки по конструкции очень похожи на газовые, поэтому на рынке представлено множество моделей, позволяющих использовать любую из этих горелок в одном котле. Замена их настолько проста, что не требует вызова мастера — ее можно выполнять самостоятельно в удобное время.

Если дизельный котел приобретается как временный источник отопления, и планируется подключение к газовой магистрали в обозримом будущем, лучше выбрать модель, адаптированную к сменным горелкам.

Причины повышенного расхода дизельного топлива

При щелях в стенах, окнах и т.д. трудно будет обогреть мощным котлом даже маленький сарай. Поэтому перед приобретением оборудования позаботьтесь о хорошей теплоизоляции дома.

Щели в окнах могут быть причиной повышенного расхода топлива.

Многие потребители при расчетах забывают о подвалах, гаражах, погребах. Чтобы оттуда не шел холод, эти помещения тоже нужно прогревать. А для этого понадобится дополнительное топливо. Необходимо производить вычисления, включая все эти объекты

Одна из естественных причин повышенного расхода – увеличение вязкости ГСМ при снижении внешней температуры (например, если горючее хранится в холодном помещении).

Принцип работы котла на дизеле

Если мы изучим котел отопления на дизельном топливе изнутри, то можно будет отметить, что принцип работы схож с обычным газовым напольным котлом. К тому же, даже по внешнему виду они довольно похожи. Но основным отличием является горелка.

Горелка, которая установлена в дизельном котле, имеет вентиляторы или ставиться наддувная горелка. Воздух, который нагнетается через такую горелку, внутри конструкции образует необходимый кислород, а это помогает полному сгоранию топлива.

Принцип работы дизельного котла

Стоит заметить, что это является не только достоинством, но и недостатком. Ведь отзывы о дизельных котлах отопления говорят, что с такой горелкой они становятся шумными. Конечно же, производители решают для предотвращения этого некоторые задачи – при помощи новейших разработок и материалов. Однако все равно убрать шум не получится.

Теперь поговорим непосредственно о самой горелке. Горелка включает очень важную конструктивную характеристику – глубину всасывания. Например, если топливные баки зарываются в землю, то нужно выбирать горелку, которая имеет этот показатель на высоком уровне. Если же емкости, в которых хранится дизельное топливо, подвешены, то этот показатель можно уменьшить.

Строение дизельной горелки

Еще одним важнейшим компонентом дизельного котла является теплообменник. Внутри него идет носитель тепла, греясь от стенок теплообменника. Сейчас существует несколько вариантов этой части, и зависят они от материала, из которого она выполнена. Это может быть чугун и сталь.

Жидкотопливный котел отопления

Срок службы таких элементов составляет до 50-ти лет, а это – просто прекрасный показатель. Но заметим, что чугунный элемент имеет очень большой вес. Также он является более чувствительным к локальным перегревам. И чаще всего именно чугунные теплообменники ломаются из-за некачественного носителя тепла, вследствие чего требуется ремонт дизельных котлов отопления.

Котел с чугунным теплообменником

Если говорить о компонентах из такого материала, как сталь, то их недостаток в том, что температура носителя тепла, когда опускается ниже точки росы, образует в топке эффект кислотного дождя. Именно поэтому стенки котла подвергаются негативному влиянию.

Так, 1-2 года – и котел можно будет выбрасывать. Помимо того, конденсат, который возникает, увеличивает расход дизельного котла отопления, а из-за локального перегревания и сам теплообменник ломается. Стоит заметить, что такие системы обычно используются в промышленных зданиях, а для загородных домов они не подойдут.

Установка и монтаж дизельного котла

При выполнении всех предписаний и мер безопасности в процессе монтажа отопительной системы, вы обеспечите эффективную, надежную и долговременную работу дизельного оборудования.

Для начала следует подготовить комнату, в которой будет располагаться котельная. В этом помещении лучше использовать кирпичные или бетонные стены. Их поверхность можно покрыть слоем штукатурки или обложить плиткой. При этом потолок должен достигать 2,5 м в высоту и более.

Емкость с топливом помещаем в поверхность грунта вне данного помещения, таким образом, мы выполняем пожарные нормы безопасности и оберегаем топливо от низких температур.

Сам котел нужно установить на возвышенность, достигающую около 20 см. Она может быть выполнена из металла или же бетона.

Необходимо для начала подключить подачу топлива и обратку, а также вмонтировать фильтры. Также следует подключить котел к водонагревателю (если вы используете двухконтурный агрегат).

Далее устанавливается дымоходная труба и монтируется резервуар с топливом. А непосредственно перед использованием, нужно провести ряд испытательных работ.

Видео: запуск дизельного котла

Как сэкономить на дизельном топливе

Часть людей выбирает двухконтурные котлы, в которые встроен резервуар для подогрева воды. Но такой агрегат потребляет много топлива. Чтобы снизить расход, специалисты рекомендуют сокращать объем разогреваемой жидкости.

Кроме этого, нежелательно все время держать агрегат включенным. Лучше иногда отключать его на полчаса. В этом поможет автоматика, контролирующая состояние погоды и температуры внутри дома. Работой котла управляет микропроцессор, подключенный к датчикам, встроенным в комнатах и установленным на улице.

Такая автоматика поможет снизить расходы топлива примерно на 10-15%.

Критерии выбора оборудования

Перед приобретением дизельного котла нужно определить, какой агрегат вам подойдет. Для этого желательно обратиться к специалисту или консультанту.

При покупке следует уточнить:

1. КПД. Для дизельного оборудования это один из основных параметров. Модели с коэффициентом ниже 86% можно не рассматривать. Из-за цены на топливо эффективность такого оборудования будет слишком низкой.
2. Число контуров. Однокамерные котлы предназначены лишь для обогрева помещения. В двухконтурных агрегатах имеется дополнительный узел ГВС. Большинство потребителей (особенно на этапе строительства) предпочитает покупать такие котлы, хотя их стоимость на 5-15% выше. По расчетам на организацию горячего водоснабжения другим способом необходимо дополнительно затратить 15-50 тыс. руб. К этому добавится цена на электроэнергию или газ, и окончательная стоимость будет высокой.
3. Тип камеры сгорания. От ее конструкции зависит экологичность оборудования. Если котлы будут расположены в отдельной, хорошо вентилируемой комнате, то можно приобрести агрегат с открытой камерой. Ведь воздух, необходимый им для работы, забирается из помещения, а выхлоп производится через вертикальную трубу. При такой конструкции образуется много сажи. Современные модели оснащены закрытой камерой. Для их работы подходит любой дымоход, а воздух загрязняется намного меньше.
4. Наличие изоляции. Антишумовая защита позволит избавиться от низкочастотного гула, который издают некоторые горелки при работе. Слой дополнительной теплоизоляции снижает потери и повышает КПД котла
5. Возможность автоматических настроек. Наличие различных датчиков или микропроцессорного устройства позволит запрограммировать работу и подобрать оптимальные режимы, при которых расход топлива будет минимален.

Кроме того, важен тип оборудования:

1. Конвекционное. Представляет собой простую печь, в которой 30-40% горячих газов уходит по трубе в атмосферу.
2. Конденсационное. В нем применена технология извлечения дополнительного тепла из выбрасываемых наружу продуктов сгорания. Эффективность таких агрегатов на 15-20% выше, чем подобного оборудования конвекционного типа. Но стоят конденсационные установки в 1,5-3 раза больше.

От материала теплообменника зависит долговечность дизельного оборудования:

1. Стальные установлены на модели низкого класса и на некоторые из среднего. Они стойкие к ударам и перепадам температур, но тонкие, покрываются ржавчиной и прогорают после 10-14 лет работы.
2. Медь – дорогой и более теплопроводный металл, не боится коррозии. Срок его службы – от 15 лет.
3. Чугун – толстый, массивный, почти не ржавеющий материал. Узлы из него удерживают тепло долгое время и не требуют замены 25 лет. Недостатки металла – хрупкость и большой вес.

Дизельный котел отопления – хороший вариант для помещений там, где нет магистрального газа или наблюдаются перебои с электричеством. Но и в других местах его установка оправдает себя, если правильно произвести расчеты.

А какого производителя выбрать?

Импортная автоматика делает котлы безопасными и надёжными

Речь про наше или импортное. Сейчас, к счастью или наоборот, нужно потратить много усилий на решение этого вопроса, посещая множество форумов и читая отзывы.

Но основная масса потребителей именно России и стран СНГ выбирает Азию или Европу как производителя качественной техники. Российские же модели по типу «Плямя» или КЧМ особо не интересуют.

А все дело в автоматике. Если наши котлы имеют минимальное оснащение электроникой, то импорт в этом вопросе всегда впереди. И все закономерно, ведь улучшенный тип автоматики дает КПД выше 70%, а это экономия.

1. Популярность бренда или торговая марка.
2. Показатели мощности.
3. Тип контуры. Точнее их количество.
4. Автоматизация и степени безопасности.

К сведению, в цену для импорта также включают доставку до сетей, таможенные сборы и рекламные акции данной продукции.

Еще при выборе нужно обращать внимание на такие показатели:

1. Полезное действие выше 85%.
2. Мощность. Норма следующая: 1 кВт на десять квадратных метров.
3. Особенности климата.
4. Конструктивную составляющую и особенности частного дома.
5. Потеря тепла в жилом пространстве.

Если в планах поставить котел с двумя контурами, то ориентиры такие:

1. Расход дизельных котлов отопления.
2. Материал топки.
3. Вариации для горелок на случай перехода и газа на солярку и обратно.

Особенности обслуживания дизельного котла

Даже при правильно настроенной горелке в процессе работы на внутренней поверхности камеры сжигания и поверхности теплообменника происходит оседание сажи и золы. Даже незначительное количество этих отложений заметно уменьшает интенсивность теплопередачи, так слой сажи толщиной 2 мм уменьшает КПД установки на 10 – 12 %. Для предупреждения этого необходимо регулярно производить очистку камеры сжигания, теплообменника и трубы дымохода.

Кроме этого, особое внимание следует уделять регулировке горелки, поскольку от правильного соотношения топлива и кислорода в горючей смеси зависит полнота сгорания топлива и, как следствие, количество оседающих на стенках продуктов неполного сгорания

Для обеспечения максимальной производительности важно также своевременно производить промывку или замену форсунки, обеспечивающей распыление топливовоздушной смеси. Использование качественного горючего позволяет значительно снизить отложения сажи и золы на стенках теплообменника и камеры сгорания

Использование качественного горючего позволяет значительно снизить отложения сажи и золы на стенках теплообменника и камеры сгорания

Для обеспечения максимальной производительности важно также своевременно производить промывку или замену форсунки, обеспечивающей распыление топливовоздушной смеси. Использование качественного горючего позволяет значительно снизить отложения сажи и золы на стенках теплообменника и камеры сгорания

Своевременная очистка устройства и правильная эксплуатация позволят продлить срок службы дизельного котла и обеспечат эффективную работу отопительной системы.

Правила использования котла

Для нормальной эксплуатации прибора важно соблюдать требования, оговоренные производителем. Они касаются помещения для котельной, качества солярки, регламента установки и эксплуатации, соблюдения экологических норм и требований пожарной безопасности

Они касаются помещения для котельной, качества солярки, регламента установки и эксплуатации, соблюдения экологических норм и требований пожарной безопасности.

Требования к помещению для установки

Отопитель монтируют в котельной, отделенной от жилых и нежилых комнат перегородкой из негорючих материалов. Если мощность котла составляет от 60 до 350 кВт, его ставят в техническом помещении за пределами дома.

В котельной обустраивается приточно-вытяжная вентиляция. Обязательно наличие окон и форточек. Ширина оконных проемов зависит определяется правилами эксплуатации конкретного устройства.

Пол и стены обкладывают негорючими материалами (керамическая плитка, кирпич, штукатурка). Потолок обшивают плитой из гипсоволокна.

Дымоход монтируется в соответствии с правилами пожарной безопасности. В месте вывода трубы строится разделка из негорючих материалов.

Качество солярового масла

Качество солярки определяется требованиями Технического регламента и государственных стандартов, действующих в России.

Этими документами регламентируются фракционный состав, температура застывания, помутнения, вязкость, плотность топлива, содержание серы, смол, температура вспышки.

Производители топлива предлагают покупать солярку для котлов со следующими усредненными характеристиками:

• цетановое число — 40–45;
• температура кипения — 240–400 °C;
• плотность (при +15 °C) — 813,7 кг/м3;
• наличие серы — 0,508%;
• вязкость — 5–9 мм2/с.

Внимание! Солярку хранят в закрытых металлических контейнерах, чтобы в продукт не попали механические примеси, вода и другие жидкости

Расчет количества топлива для котла

Для получения 10 кВт тепловой энергии тратится 1 кг солярки (в час). Допустимое отклонение от норматива составляет 5–10%.

Если расход отличается от нормативного на 20% и более, требуется диагностика теплогенератора.

Исходя из этой нормы рассчитывают необходимое количество дизтоплива на сутки, неделю, месяц и на весь отопительный сезон. В расчетах учитывают, как будет работать отопитель (на полную или частичную мощность).

Пример расчет:

• В час котел (10 кВт) расходует 1 литр солярки, за сутки — 24 л.
• Отопительный сезон длится 80 дней, из них 40 — отопитель работает на 100% мощности, остальное время — на 50% мощности.
• 24 литра*40 дней =960 л.
• 12 литров*40 дней=480 л.
• 960+480=1440 л. на отопительный сезон.

Достоинства и недостатки

Мы уже рассмотрели основные разновидности дизельных котлов. Осталось пройтись по их достоинствам и недостаткам – а их здесь немало.

Достоинства:

• Дизельные котлы не создают большой нагрузки на электросеть – это актуально для сельской местности, где часто бывают проблемы с подачей электроэнергии;
• Приличный КПД – жидкотопливные агрегаты позволяют быстро прогревать помещения большой площади;
• Автоматическая работа – в отличие от твердотопливных моделей, они умеют автоматически поддерживать нужную температуру и дозировать поступление горючего из баков;
• Возможность работы на разных видах жидкого топлива. Также предусмотрена возможность перенастройки на газ (в зависимости от той или иной модели);
• Компактность – дизельные отопительные котлы практически не отличаются по габаритам от своих газовых собратьев.

Недостатки:

Установка дизельного котла потребует довольно много свободного места, но еще больше места нужно будет выделить под бак с топливом.

• Запах топлива в помещениях – несмотря на герметичность топливной системы, он может проявить себя и доставить неудобства домочадцам;
• Необходимость в хранении большого количества топлива – для этого придется приобрести топливные баки и организовать топливную магистраль к месту установки оборудования;
• В отличие от газового оборудования, дизельное нуждается в регулярной чистке. Хорошо хоть делать это нужно не так часто, как в случае с твердотопливными агрегатами;
• Для работы многих моделей дизельных котлов необходима электроэнергия – она используется для работы топливных насосов, горелок и автоматики;
• Низкая пожарная безопасность – необходимо постоянно контролировать целостность всей топливной системы и своевременно устранять протечки.

Некоторые минусы достаточно серьезные.

Покупка бесперебойного блока питания или генератора для питания современного отопительного оборудования – это дополнительные затраты, которые прибавляются к затратам на покупку топливных баков.