Жидкотопливные котлы отопления

Жидкотопливные котлы – агрегаты систем отопления, использующие в качестве энергоносителя дизтопливо, мазут, топливное и отработанное масло, масла растительного происхождения. Используются теплогенераторы этого вида в отсутствии природного газа, твердых видов топлива, при низкой доступной электрической мощности сети. Материал статьи дает обзор устройства, разновидностей, особенностей эксплуатации котлов, работающих на жидком топливе.

Устройство котла на жидком топливе

По устройству жидкотопливные котлы мало отличаются от газовых теплогенераторов. Агрегат имеет камеру сгорания цилиндрической или прямоугольной формы, в которую входит раструб топливной горелки.

Вокруг камеры сгорания расположены каналы теплообменника, по которым циркулирует теплоноситель системы отопления. Продукты сгорания покидают камеру через лабиринтный дымовой канал, сооруженный из набора металлических пластин. Здесь происходит дополнительный отбор теплоты дымовых газов – это повышает КПД котлоагрегата.

Теплообменные аппараты жидкотопливных котлов выполняются из 3 видов материалов:

1. Чугун;
2. Углеродистая сталь;
3. Высоколегированная (нержавеющая) сталь.

Чугун имеет продолжительный срок службы (до 50 лет), мало подвержен коррозии. Материал обладает большим удельным весом, негативно реагирует на резкие перепады температуры, обладает низкой ударной прочностью.

Теплообменники из углеродистой стали легче и стоят дешевле, но срок их службы ограничивается сроком в 12 – 15 лет. Нержавеющие секционные теплообменники обладают высокими эксплуатационными характеристиками, но модели котлов, оснащенные ими, имеют высокую стоимость.

Главный элемент котла на жидком топливе – горелочное устройство. Горелки бывают двух видов:

1. Встроенные;
2. Навесные.

Встроенные горелки являются однотопливными, работают на одном виде топлива – чаще всего солярке. Навесные горелки большинства моделей могут перенастраиваться на второй вид топлива или заменяться на газовую горелку.

Горелки котлов оснащены топливным насосом и вентилятором. Топливо распыляется в камеру форсунками, вентилятор осуществляет наддув, подавая необходимый избыток воздуха для горения. Некоторые модели котлов, работающие на топливе с высокой степенью вязкости, оснащаются камерой предварительного подогрева. Подогрев снижает вязкость топлива и улучшает процесс горения.

Камеры сгорания жидкотопливных котлов выполняются двух видов – закрытые и открытые. Забор воздуха может осуществляться из помещения или снаружи здания. Удаление дымовых газов производится через коаксиальные, раздельные и обычные дымоходы.

По режиму работы и качеству регулирования горелки делят на 3 типа:

1. Одноступенчатые;
2. Многоступенчатые;
3. Модулируемые.

Одноступенчатые работают в режиме отключения/включения, потребляют наибольшее количество топлива. Многоступенчатые работают в режиме 10 – 30 – 60 – 100 % номинальной мощности. Модулируемые горелки имеют плавный режим регулирования и являются самыми экономичными. С увеличением качества регулирования и функциональности соответственно повышается стоимость изделий.

На стоимость также влияет уровень наполненности автоматикой. Как правило, конфигурация системы управления и безопасности жидкотопливных котлов позволяет работать агрегатам без присутствия человека.

Корпус котла выполняется с высоким уровнем тепловой изоляции.

Виды жидкотопливных котлов

Котлы, работающие на жидком топливе, в зависимости от мощности делятся на бытовые и промышленные. Тепловая мощность бытовых котлов варьируется от 6 до 200 кВт, мощность промышленных водогрейных и паровых агрегатов может достигать 12000 кВт.

Котлы жидкотопливного типа производятся только в напольном исполнении, имеют большой вес. Мы намеренно не относим к жидкотопливным теплогенераторы, работающие на сжиженном газе (имеющие настенное исполнение), выделяя их в отдельную группу. По своим характеристикам и типу используемого топлива они ближе к газовым агрегатам.

По способу производства горячей воды жидкостные котлоагрегаты делят на 3 вида:

1. Одноконтурные – к их обвязке подключают бойлеры косвенного нагрева;
2. Двухконтурные – в агрегатах имеется теплообменник ГВС, выполняемый обычно из меди;
3. Котлы со встроенным бойлером.

КПД жидкотопливных котлов в зависимости от исполнения и оснащенности варьируется от 85 до 97 %.

Эксплуатация жидкотопливного котла

Достоинством котлов, работающих на жидком топливе, является то, что установка их не требует никаких согласований. Также к достоинствам котлов этого типа можно отнести возможность перепрофилирования на работу с природным газом, высокую скорость нагрева и тепловую мощность.

Простота установки осложняется рядом условий, диктуемых условиями эксплуатации:

1. Для установки котла требуется выделение специального помещения с отдельным входом. Стены помещения должны иметь определенную степень огнестойкости, топочная должна быть оборудована вентиляцией с высокой кратностью воздухообмена.
2. Стены топочной рекомендуется оборудовать качественной звукоизоляцией – при работе горелка шумит. Кроме того, запах топлива постоянно присутствует в помещении котельной и может проникать в жилые помещения.
3. Требуется сооружение хранилища топлива. По нормативным требованиям хранить в жилом доме более 50 литров топлива запрещено, поэтому чаще всего приходится сооружать наружные заглубленные резервуары. Емкости выполняются из металла и полимеров, объем их зависит от мощности используемого оборудования. Обычно выбирают резервуары вместимостью от 0,5 до 4 м³. Для обеспечения бесперебойной работы емкость и топливопроводы следует качественно изолировать. Размещать емкость следует с соблюдением возможности подъезда техники для загрузки топлива.
4. Жидкотопливные котлы требовательны к качеству топлива, установки оборудуются фильтрами тонкой очистки.
5. При сжигании основных видов топлива, особенно мазута и масел, образуется значительное количество сажи. Этот побочный эффект обязывает владельца котла производить регулярные чистки камеры сгорания и дымоходов.

Кроме указанных недостатков, жидкотопливные котлы не популярны из-за высокой стоимости топлива. Большинство котлов этого типа работает на дизтопливе, стоимость его на момент написания статьи (июнь 2018 года) составляет в среднем 43 рубля за литр.

Для отопления частного дома средних размеров 200 м² (со средними показателями тепловой изоляции) требуется тепловая мощность около 24 кВт (с учетом производства горячей воды). Мощность котла указана для наиболее низкой температуры в самый холодный день для конкретного региона (справочные данные). На самом деле котлоагрегат обычно работает в диапазоне мощностей от 30 до 80 %.

Поэтому предположим (укрупненно, конечно) что в среднем котел работает на 50 % своей номинальной производительности. Для производства 10 кВт теплоты в час требуется сжечь 1 кг солярки. Таким образом, получаем 1,2 х 24 х 180 х 43 = 222912 рублей (в год). Здесь 1,2кг – расход топлива на производство 12 кВт теплоты ежечасно; 24 – продолжительность суток, ч; 180 – длительность отопительного сезона (нормативная составляет 196 суток); 43 – стоимость дизтоплива, руб.

Крупные затраты на топливо, сложности размещения и эксплуатации серьезно снижают популярность жидкотопливных котлов в нашей стране. Используют их обычно в качестве вынужденной меры, при отсутствии иных возможностей по организации отопления. Кроме того, оплатить расходы на жидкие виды топлива могут только обеспеченные граждане, рядовым обывателям осилить такие затраты практически невозможно.