Как выбрать дизельный котел отопления для частного дома: советы эксперта

Выбор теплогенератора для обогрева и горячего водоснабжения загородного дома зависит от многих факторов, прежде всего, от наличия газовой магистрали. Применение отопительной установки на жидком топливе, чаще всего обусловлена отсутствием доступа к системе централизованного газоснабжения.

Современные котлы отопления, использующие в качестве энергоносителя дизельное топливо, обладают высоким КПД и позволяют обеспечить полную автономность отопительной системы частного дома. Кроме этого, некоторые модели дизельных котлов могут работать на мазуте, отработанном машинном масле и других жидких горючих смесях, включая сжиженный газ.

Устройство и принцип работы дизельного котла

Конструкция агрегатов, использующих в качестве энергоносителя жидкие виды топлива, предусматривает наличие следующих основных элементов:

• Корпуса со встроенной камерой сгорания;
• Горелки, в которой происходит формирование горючей смеси;
• Одного или двух теплообменников;
• Топливного насоса;
• Системы фильтрации;
• Термодатчиков;
• Электронного блока управления и настройки.

Материалом для изготовления теплообменников может служить сталь или чугун. Некоторые дизельные котлы премиум класса оснащаются теплообменниками из высоколегированных жаростойких сталей.

Поступающее в горелку горючее перемешивается с воздухом, образуя таким образом топливную смесь, которая через форсунку распыляется в камере сжигания. Полнота сгорания топлива зависит от правильности регулировки самой горелки и качества форсунки. Попавшая в камеру сжигания топливная смесь воспламеняется от искры, генерируемой автоматической системой управления (АСУ), а выделяемое в процессе сгорания тепло через стенки теплообменника передается теплоносителю.

Температура теплоносителя контролируется системой термодатчиков, установленных в камере сжигания. При выходе на заданный температурный режим АСУ отключает горелку, а при охлаждении теплоносителя производится автоматическое воспламенение горючей смеси. Отработанные газы выводятся через дымоход.

Горелки дизельных котлов отопления могут быть вентиляторными и наддувными. В вентиляторных горелках избыточное давление создается с помощью специального встроенного вентилятора. Производительность таких модулей достаточно высока, однако работа установок сопровождается повышенным уровнем шума.

В наддувных горелках вместо вентилятора устанавливается турбина. Использование турбонаддува позволяет существенно повысить производительность установки и добиться полного сгорания горючей смеси. Удаление из камеры сгорания отработанных газов может производиться как естественным способом, за счет тяги образующейся в дымоходе, так и принудительно, при помощи вентилятора.

Еще одной конструктивной особенностью котла на дизельном топливе для отопления частного дома является возможность переналадки на работу с другими видами топлива, в частности, природным газом, для этого нужно всего лишь заменить дизельную горелку газовой.

Достоинства и недостатки дизельных котлов

Как и любое другое оборудование, дизельные котлы имеют свои сильные и слабые стороны. К достоинствам таких агрегатов можно отнести:

• Устройство полностью автоматизировано и способно функционировать в автономном режиме без участия оператора. Длительность непрерывной работы обусловлена исключительно емкостью топливного резервуара.
• При исправной работе автоматики закипание теплоносителя практически невозможно, поскольку мощность установки может быть моментально снижена до минимума за счет отключения подачи горючего.
• При хранении жидкое топливо занимает гораздо меньше места чем запас угля, дров или пеллет.
• Возможность использования в качестве энергоносителя отработанного масла и других жидких горючих отходов.
• В отличие от газовых котлов для отопления частного дома, установка дизельного отопительного оборудования не требует согласования с соответствующими службами и может производиться своими силами.

Наряду с этими неоспоримыми преимуществами следует отметить и существенные недостатки:

• Поскольку работа дизельного котла без автоматической системы управления невозможна, необходимо обеспечить бесперебойное электропитание установки. Несмотря на то что потребление электроэнергии минимально, это все же создает определенные трудности.
• Стоимость стандартного дизельного топлива для отопительных систем заметно выше чем стоимость дров и угля.
• Во избежание загустевания топлива при низких температурах трубопроводы нуждаются в качественной теплоизоляции.
• При хранении горючего в подземном резервуаре в случае утечки возможно отравление почвы и грунтовых вод.
• Необходимость создания котельной, поскольку работа дизельной установки сопряжена с повышенным уровнем шума и возможностью возникновения неприятных запахов.
• Требуется регулярная доставка горючего и организация специального хранилища.

Несмотря на приведенные выше недостатки, котлы, работающие на дизельном топливе, получили самое широкое распространение на дачах и в частных домах благодаря возможности автономной работы, высокому КПД и простоте установки.

Расход топлива дизельных котлов отопления

Поскольку стоимость дизельного горючего достаточно высока, расход топлива является одной из самых важных характеристик установки. Перерасход энергоносителя приводит к значительному увеличению материальных затрат на отопление дома. Повышенный расход горючего может возникнуть вследствие следующих причин:

• Неправильная регулировка горелки. Полное сгорание топлива возможно только при оптимальном соотношении топлива и кислорода в горючей смеси, в противном случае расход дизельного топлива существенно возрастает.
• Загустевание горючего. При значительном понижении температуры и недостаточной теплоизоляции подающих трубопроводов вязкость солярки увеличивается, что неизбежно приводит к увеличению расхода топлива.
• Выход из строя сопла или инжектора. Под воздействием высоких температур сопло форсунки постепенно прогорает, что приводит к неправильному распылению горючей смеси и, как следствие, к увеличению потребления топлива.
• Климатические условия. При сильных морозах для поддержания заданного температурного режима требуется больше солярки.

Существует ряд способов, позволяющих уменьшить расход дизельного топлива, обеспечив при этом необходимый температурный баланс в доме, к ним относятся:

• Тщательная регулировка горелки. Использование специально разработанного программного обеспечения позволяет снизить расход топлива дизельного отопительного котла для частного дома на 10 – 15 %.
• Использование комнатных датчиков температуры и автоматики, отслеживающей изменения внешних температур снижает потребление топлива на 15 %.
• Теплоизоляция наружных хранилищ и подающих магистралей.
• Правильный выбор мощностных характеристик агрегата.

При выполнении этих условий потребление дизельного горючего снижается на 25 – 30 %.

Определение среднего расхода горючего

На бытовом уровне с достаточной степенью точности можно считать, что при мощности 10 кВт дизельный котел расходует 1л горючего в час, при условии, что тепло расходуется исключительно на отопление дома. В случае использования двухконтурного котла потребление солярки возрастает в среднем на 30 %.

Учитывая то, что для обогрева 10 м 2 жилой площади требуется приблизительно 1 кВт тепловой мощности для эффективной работы отопительной системы в доме площадью 100 м 2 потребуется теплогенератор мощностью 13 – 15 кВт. Такая установка расходует в час 1,3 – 1,5 л солярки, следовательно, за сутки будет израсходовано от 30 до 32 л. При условии работы в номинальном режиме весь отопительный сезон, расход топлива составит от 4,5 до 5 т.

Критерии выбора котла отопления на дизельном топливе

Выбирая дизельный теплогенератор особое внимание следует уделить следующим аспектам:

Тепловая мощность дизельного котла. В общем случае принято считать, что для эффективного обогрева площади 10 м2 в средней полосе необходим 1 кВт/ч тепловой энергии, в холодных регионах этот показатель может составлять 1,3 – 1,4 кВт/ч.

Возможность регулировки температурного режима. Существует три основных разновидности жидкотопливных установок:

С одноступенчатой горелкой, работающие постоянно в максимальном режиме;

С двухступенчатой горелкой, обеспечивающей возможность работы в режимах 50 и 100 %:

С регулируемой горелкой, позволяющей осуществлять настройку в широком диапазоне, что существенно сокращает расход энергоносителя.

Расход топлива. Именно этот показатель определяет экономическую целесообразность использования дизельной установки, кроме того, на основании этих данных можно заблаговременно подготовить необходимый запас горючего на весь отопительный сезон.

Кроме этого, следует учесть возможность создания контура ГВС и переналадки установки на использование природного газа, в случае подвода централизованной магистрали.

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.

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

Топ 5 лучших дизельных котлов

На конец 2018 г наибольшим спросом пользовались следующие модели дизельных отопительных агрегатов для частного дома:

Устройство отличается компактностью и экономичностью. Подсоединение к бойлеру позволяет обеспечить эффективную подачу горячей воды, а простота обслуживания и надежность обеспечили установке широкую популярность. Модель оснащена термостатом, термоманометром и двухрежимным регулятором зима – лето, позволяющим снизить расход топлива. Дверца камеры сжигания съемная, что существенно упрощает техническое обслуживание установки, а качественная теплоизоляция минеральной ватой снижает теплопотери.

Жидкотопливные котлы отопления, что нужно знать перед покупкой

Вступление

Было бы странным, если статью про жидкотопливные котлы я начал с их критики. Она, конечно, будет, но чуть ниже. При выборе типа котла отопления для дома, важно сопоставить плюсы и минусы рассматриваемого типа котла, учесть региональное расположение дома, доступность топлива, дополнительные задачи, которые должен выполнить котел и много других нюансов. Именно этим займемся в этой статье, и подробно разберем все нюансы, касающиеся жидкотопливных котлов отопления.

Определение понятия

В определении этого типа котлов отопления нет никаких умственных изысков. Жидкотопливные котлы это котлы, работающие на жидком топливе типа дизельное топливо оно же, солярка.

Основное назначение котла на жидком топливе, обогрев дома, посредством нагрева теплоносителя контура отопления. В зависимости от марки котла он может выполнять дополнительную функцию, а именно нагревать воду в водопроводной системе, создавая контур ГВС. В общем, никаких сверхзадач, обычные задачи всех котлов отопления.

Жидкотопливные котлы и топливо

Так сложилось, что говоря о бытовых жидкотопливных котлах, априори подразумевается, что эти котлы работают на дизельном топливе (солярке). На самом деле, горелки этих котлов могут работать и на других видах жидкого топлива (о чём должно быть указано в документации):

• Керосине;
• Легкой нефти;
• Различных маслах;
• Мазуте.

Главное требование к топливу, это отсутствие влаги и отсутствие абразивных примесей. Также стоит отметить, что каждый вид топлива влияет на производительность котла и периодичность его обслуживания.

Еще важно понимать, что топливо, на котором работает котел, должно быть указано в документации к котлу и пока не существует всеядных жидкотопливных котлов.

Сколько нужно топлива котлу

Сколько расходует котел топлива указано в документах (описаниях) к котлу или горелке котла. Чтобы понять порядок цифр я составил сводную таблицу, мощность котла и расход топлива в сутки.

Котлы два контура, на дизтопливе и керосине (фирма Китурами).

• 15 кВт / 5-7 литр/сутки
• 19 кВт / 8 л
• 25 кВт / 7-10 л
• 35 кВт / 10-15 л
• 57 кВт / 23 л
• 82 кВт / 33 л
• 115 кВт / 46 л

Выводы по расходу (расчет №1)

По приведенным данным расхода топлива можно оценить стоимость отопления за сезон.

• Берём отопительный сезон 6 месяцев, или 180 суток.
• Для дома 300 метров требуется котел 30 кВт (1 кВт на 10 метров).
• Выбираем котел по списку выше на 34,9 кВт, который расходует в среднем 12 литров дизельного топлива в сутки. (10,0-14,5 л).
• Максимальный расход топлива за 180 дня будет 180×14,5=2610 литров.
• Мы понимаем, что топить на максимуме весь сезон никто не будет. Считаем, что 90 дней отопительного сезона котел работает на 100%, а 90 дней на 50%.
• Получаем: 90×14,5+90×14,5/2=1305+652,5=1957,5 литров.
• Дизельное топливо 1957,5 литров стоит (розница по 38 рублей) 74385 рублей (1240 руб. в месяц).

В статье «Упрощенный расчет системы отопления» я показывал расчет по мощности котла отопления. Ниже будет другой расчет, который покажет другие результаты.

Преимущества жидкотопливных котлов

• Есть вполне очевидные преимущества жидкотопливных котлов используемых на производствах, связанных с горюче смазочными материалами. Для частных домов преимущества котлов этого типа могут вызвать вопросы:
• Котлы на жидком топливе имеют высокий КПД от 86 до 98%. Это хороший показатель, и он очень близок к показателям газовых котлов;
• Несомненный плюс дизельных котлов, в отличие от газовых, не нужно разрешений (согласований) на монтаж котла. Хотя топочную комнату оборудовать всё равно придется;
• Дизельные котлы выпускаются в максимально автономных комплектациях. Автоматика котлов и автоматическая подача топлива, позволяют минимизировать присутствие человека для обслуживания;
• Еще один плюс, это возможность достаточно быстро и просто, сменив горелку котла, перейти на работу с природным газом;
• Хотя и нет всеядных котлов, дизельные котлы могут работать на альтернативных видах жидкого топлива, о чём указано в документации к котлу;
• Котлы на жидком топливе можно вписать в любую отопительную систему и могут работать с любым теплоносителем (водой и антифризом).

Недостатки котлов на жидком топливе

При выборе котла более важны недостатки котлов на жидком топливе.

• Прежде всего это затраты на обустройство топочной комнаты, строительство дымохода и установку топливного бака ёмкостью 500-3000 литров. В доме такой бак не поставишь (хотя это делают), а значит нужно место на участке. Установка большого бака тоже дело затратное и требует соблюдение технологий.
• Топочная комната, нужна, чтобы скрыть шумную работу котлов этого типа. Кроме этого, сжигание дизтоплива сопровождается нефтяными запахами.
• Большие вопросы в оборудовании бака могут быть у природоохранительных органов. Всё это дополнительные затраты.
• Современные жидкотопливные котлы стоят дорого, а затраты на топливо превосходят стоимость других видов топлива.
• Еще один подводный камень, это высокие требования к качеству топлива. Это может быть проблемой регионального (местного) значения.

Какой запас топлива нужен на сезон

Один их важнейших вопросов, который нужно решить, сколько топлива вам понадобиться на сезон. Давайте считать.

Упрощенно считается, что:

• 1 литр дизтоплива позволяет отапливать площадь до 100 метров течение часа.
• Расход котла считается, как мощность используемой горелки умноженной на 0,1.
• И как всегда, 1 кВт котла обогреют 10 кв. метров дома.

Сделаем примерный расчет, от слова пример.

• Пусть у нас дом 300 метров, как в расчете выше. Для отопления хорошо утепленного дома нам понадобиться котел 30 кВт. КПД котла 93%. Горелка такого котла будет сжигать 32,2 кВт×0,1=3,2 литра топлива в час. Это 77,4 литра в сутки.
• В отопительном сезоне считаем 180 дней (6 месяцев). Максимальный расход топлива в так называемом непрерывном режиме составит: 13932 литра (14 тонн). Ого!
• Понимаем, что котел не будет работать весь сезон на полную мощность. Для расчета принимается, что котел будет задействован полсезона на 50%. Поэтому, на сезон для дома в 300 метров нам понадобиться:
• 90×77,4+90×38,7=6966+3483=10449 литров.
• По цене: 10449 литров×38 рублей=397062 рублей (66177 рублей в месяц). Нереальная сумма.

Возникает логичный вопрос: Почему, по сравнению с расчетом по паспорту (выше) этот расчет выше дал совсем другие результаты и где правильный расчет?

Отвечаю: Ошибка в 72 литрах в сутки. Не один дизельный котел не будет работать 24 часа в сутки.

Как я сказал, у дизельных котлов очень серьезная автоматика. Котел 2/3суток, будет отключен, а не включен. Поэтому в расчете должно присутствовать не 24 часа работы, а 8 часов. То есть топлива на сезон нужно не 10449 литров, а 3483 литра.

Кроме этого, современные котлы имеют технологические хитрости, которые также позволяют снизить расход топлива, например, многоступенчатые горелки, горелки с турбо циркуляцией.

Еще один момент. Расчет, приведенный в начале статьи, основан на паспортных данных котлов, которые составлялись с учетом качества топлива страны производителя. Также, расход котла указанный в паспорте слегка занижен, так как подразумевает идеальное утепление дома, температуру на улице минус 10-15˚C и дается на уже прогретый дом (режим поддержания тепла).

Поэтому, правильный расчет расхода топлива на отопительный сезон будет где-то посередине между 1957,5 литров по паспорту и 3483 лира по расчету. Помним, что считал я дом в 300 метров.

Как работает жидкотопливный котел

Работа котлов на дизельном топливе схожа с работой газового котла. Ведущую роль выполняет горелка с вентилятором. Она распыляет топливо. В камере сгорания, топливо смешивается с кислородом (воздухом) и загорается. От горения топливной смеси греется теплообменник с теплоносителем.

В двухконтурном котле, присутствует второй контур, по которому движется вода из водопровода, создавая систему горячего водоснабжения.

Говоря о схожести в работе газового и дизельного котлов, стоит вспомнить, что большинство жидкотопливных котлов, достаточно быстро можно переделать под работу на газу (и наоборот). Сменяется только горелка котла и всё.

Например, котел De DietrichGT123 работающий на жидком топливе или газе. При покупке работает, с наддувной жидкотопливной горелкой, которую можно заменить, на газовую горелку для работы на газу. На схеме аналогичный двухконтурный котел Китурами.

Жидкотопливная горелка

Для отопительных агрегатов на жидком топливе используются вентиляторные (наддувные) горелки. Они распыляют жидкое топливо, поступающее в горелку под давлением, с необходимым коэффициентом распыления. Воздух в горелку также нагнетается, что правильно называется принудительный наддув.

Поджог топливной смеси производится электродами. Дальнейшую работу котла обеспечивает встроенная автоматика.

Здесь пора заметить, что в конструкции котлов много электроники и оборудования работающего от электричества (вентиляторы, насосы). Это делает дизельные котлы электрозависимыми и это необходимо учесть при покупке и монтаже. Если в доме частые проблемы с электричеством, то нужно позаботиться о резервном электропитании.

Типы и режимы работы горелок для жидкого топлива

Некоторые производители продают отопительные котлы на жидком топливе без горелок. И вот почему. Выбор горелок для жидкого топлива достаточно большой и много различий по типам и режимам работы.

Типы горелок

Различают следующие типы горелок по топливу:

• Моно топливные горелки. Они работают только на одном виде жидкого топлива, чаще на солярке. Для перехода на масла, придется менять форсунки горелки.
• Би топливные горелки. Они работают на нескольких, чаще двух, видах топлива. Встречаются комбинации, дизель-газ, дизель-дрова, дизель-дрова-уголь и т.п.

Типы горелок по режиму работы

На это тоже обращаем внимание:

Горелка одноступенчатая. Довольно примитивная, из-за этого надежная горелка. Регулировка производится простым включением/выключением горелки. Отличаются максимальной отдачей мощности и максимальным расходом топлива.

Горелка многоступенчатая. Настроена такая горелка, на работу по сложным алгоритмам плавного включения/ выключения, через промежуточные значения мощностей. Стоят такие горелки дорого, но отлично экономят солярку. Обычно такие горелки стоят на мощных котлах от 40 кВт.

Теплообменник котла на дизельном топливе

Теплообменник данных типов котлов, не отличаются оригинальностью. Делают их из стали или чугуна. Стальные легче и дешевле, но служат меньше. Чугун, отлично держит тепло и долго служит, но хрупок и дорог. Всё как везде. Читать о теплообменниках.

Ёмкость для хранения топлива

Теперь самое интересное. Для жидкотопливного котла нужна ёмкость для хранения топлива, и это я чуть выше отнес к недостаткам.

Расчеты, показанные выше, говорят, что ёмкость нужна на несколько тонн. Изобретать здесь ничего не нужно и лучше купить готовую ёмкость со всем встроенным оборудованием: поплавком, отводом паров, краном слива, набором для забора топлива, трубопроводом для вывода топлива к горелке и т.п.

Материал для ёмкостей это сталь, полиэтилен, стекловолокно.

Для установки ёмкости потребуется подготовка площадки, котлован, бетонирование и масса специальных работ. Это нужно понимать и скорее всего, придется нанимать специалистов.

Автоматика (управление)

Топливо по своим характеристикам может самостоятельно поступать котел, его не нужно подбрасывать, как дрова. Поэтому в котлах данного типа максимальное внимание уделяется автоматическому управлению, которое минимизирует присутствие человека в работе котла.

На примере, попавших мне, котлов Китурами, посмотрим, что входит в автоматику котла. На корпусе видим, датчики уровня топлива, температур, перегрева. Есть, электронный блок дистанционного управления. Индикаторы котла позволяют следить за температурой теплоносителя в теплообменнике, циркуляционным насосом, горелкой, питанием. Хитрые кнопки «Сон», «Душ», тоже элементы универсальной автоматики. Это плюс.

Выводы

Если в вашем районе, проблемы с газификацией, и вы не можете получить дополнительные мощности для электрокотла, а отопление в доме нужно и нужна горячая вода, то жидкотопливные котлы это то, что нужно.