Дизельные котлы отопления, обзор и классификация дизельных котлов, принципы работы, технические нормы для монтажа

Настенный

Настенные дизельные котлы отлично подойдут для отопления небольшого по площади дома, притом не занимая много пространства под котельную.

По требованиям безопасности придется все равно организовывать котельную, однако с компактными размерами самого котла достаточно выделить небольшое по размеру помещение.

Горелка в настенных дизельных котлах встроенная и больше походит по конструкции на газовую с закрытой камерой сгорания.

Стенки камеры сгорания и теплообменник изготавливается из стали, в лучшем случае это легированная сталь с хорошей стойкостью к коррозии и воздействию кислот. Однако все равно долговечностью похвастаться настенный котел не сможет. Приблизительный срок эксплуатации составит 12-15 лет, после чего потребуется капитальный ремонт или замена.

Конструктивные особенности жидкотопливных котлов

Котел на дизельном топливе по своему устройству и принципу работы напоминает газовый агрегат, однако имеет ряд характерных особенностей. Вне зависимости от фирмы изготовителя, в конструкцию большинства жидкотопливных теплообразующих устройств входят следующие основные элементы:

камера сгорания;
теплообменник;
дизельная горелка;
топливный насос;
управляющая автоматика;
система дымоотвода.

В зависимости от типа котла и производителя все основные элементы могут быть собраны как в едином корпусе, так и иметь раздельную конструкцию.

Камера сгорания жидкотопливного котла чаще всего имеет форму цилиндра и имеет надежную теплоизоляцию снаружи.

Теплообменники в большинстве случаев представляют собой рекуператоры, в которых теплота горячих газов передается на теплоноситель через разделяющую стенку. Материалами изготовления теплообменников для жидкотопливных агрегатов служат: медь, чугун, простая и высоколегированная сталь.

Например, двухконтурный дизельный котел имеет сразу два теплообменника, причем, сделаны они могут быть из разных материалов. Один контур с теплоносителем обогревает дом, второй обеспечивает домовладение горячей водой.

На рынке теплового оборудования для бытового использования можно встретить дизельное оборудование, в комплектацию которого входит два вида горелок: для дизельного горючего и для газа. Это делает возможным работу котла на различных видах топлива — как на продуктах нефтепереработки, так и на газе. Заменить горелку в комбинированном котле вполне по силам самому, однако его подсоединение обязательно требует присутствия техперсонала газовой службы и наличия разрешительной документации.

Жидкотопливные горелки могут иметь различную конструкцию. Главное, чтобы форсунка обеспечивала правильное (конусообразное) распыление топлива под нужным углом, и его эффективное горение.

Для обеспечения горения топлива необходимы следующие элементы:

топливный насос;
форсунка;
фильтр тонкой очистки;
манометр;
датчик температуры теплоносителя;
пульт управления.

Дизельный одноконтурный котел предназначен только для отапливания и имеет по сравнению с двухконтурным агрегатом менее сложную систему автоматики. Практически все бытовые дизельные тепловые агрегаты энергозависимы и требуют подключения к стационарной или автономной системе электроснабжения, как электрокотлы. При подключении автоматических устройств, работа жидкотопливных агрегатов не требует вмешательства человека. Необходимо только вовремя пополнять запасы топлива и проводить периодическое обслуживание оборудования.

Система дымоотвода жидкотопливного котла может иметь как обычный вид, когда воздух в горелку засасывается непосредственно из помещения, так и иметь коаксиальное строение. Коаксиальный дымоход обеспечивает приток воздуха в камеру сгорания с улицы, одновременно подогревая его. Такие известные производители как Будерус (Buderus) и Китурами(Kiturami) отдают предпочтение коаксиальным конструкциям.

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.

Расход топлива

Котлы, работающие на дизтопливе, требуют высоких эксплуатационных расходов. В пересчете на Квт/час произведенной тепловой энергии, солярка является вторым по стоимости видом топлива после электричества. Чтобы долголетняя эксплуатация котла не оказалась слишком дорогой, рекомендуется приобретать оборудование с максимально высоким КПД. Особенно экономичным является конденсационное оборудование.

Независимо от выбранной модели котла, расход солярки на отопление дома определяется и внешними факторами, к которым относятся:

общая площадь и высота потолков обогреваемых помещений;
наличие или отсутствие теплоизоляции в доме;
особенности местного климата.

Расчеты

Для того чтобы в период с середины осени до весны обеспечить дизельное отопление жилого дома площадью 200 м2, расположенного в средней широте России, понадобится от 4 до 5 тысяч литров солярки. С учетом того, что по состоянию на июль 2015 года литр этого топлива стоил в среднем около 34 рублей, объем расходов за отопительный сезон составит от 136 до 170 тысяч рублей (в зависимости от производительности котла).

Еще свыше 15 тысяч рублей придется потратить на сервисное обслуживание оборудования. Также нужно оплатить и обустройство топливохранилища. Однако со временем эти расходы окупятся, если котел достаточно экономичен.

BUDERUS LOGANO

Бронзу в списке лучших получает котел BUDERUS LOGANO G125 SE-40. Производитель – Германия, из-за этого цена весьма существенная. Стоимость агрегата составляет 140 тысяч рублей. У каждого человека возникает вопрос о том, что за такие деньги может получить пользователь. Один из первых плюсов – это высокий показатель КПД. Он доходит до 96 процентов. Добиться этого производители смогли за счет создания подходящих условий для отопительного котла, а именно горелки и системы управления. Что еще отмечают пользователи в своих отзывах:

Процесс бесшумной работы агрегата.
Элементарное управление (для этого есть соответствующие клавиши).
Фиксацию к любому дымоходному сооружению. Отдельные дымоходы для дизельных котлов не нужны.
Сажа не собирается, поэтому устройство не требует частого обслуживания и чистки.

В результате агрегат способен согревать площадь до 400 метров квадратных. Он встречается в больших загородных домах, магазинах и прочих зданиях. Всегда можно найти много положительных отзывов об агрегате BUDERUS LOGANO G125 SE-40. Плюсов много, но на этом фоне всегда имеется и незначительный недостаток. К нему относится стоимость. Кроме того, при поломке (хотя это происходит редко) найти запасные части не так просто, да и стоимость на них высокая.

Расход топлива

У дизельных котлов есть жестко заданный параметр расхода топлива. Этот параметр настраивается и устанавливается в момент ввода в эксплантацию и зависит от целевой мощности горелки.

Исчисляется расход в килограммах топлива, затраченного за час для работы на полной мощности или на половине для двухступенчатых горелок.

Чтобы понять, сколько потребуется дизельного топлива за весь отопительный сезон, необходимо общее значение теплопотери разделить на мощность котла, определяя время чистой работы горелки и далее вычислить полный расход топлива.

Напольный котёл Viessmann

Теоретический расчет провести можно лишь приблизительно. Отопительный сезон разбивается на периоды по неделе и для каждого подбирается статистическое значение средней температуры на улице.

Теплотехнический расчет дома позволяет выяснить теплосопротивление конструкции. Теплопотери дома для каждого временного периода подсчитываются с учетом разницы температуры на улице и целевой для отапливаемого помещения. Суммируя результаты по каждому периоду, получаем общие теплопотери дома за весь сезон.

Приблизительно для дома площадью 100м2 с хорошей теплоизоляцией может потребоваться от 4 до 10 тонн дизельного топлива в зависимости от целевой температуры в помещении.

Важная часть системы – теплообменник

Теплообменник дизельного котла

Не столь важна поломка той же горелки, как текущее состояние теплообменника. Внутри этой части котла происходит нагрев, и желательно подбирать лучший материал для нее.

Теплообменники выполняются либо из стали, либо из чугуна. И лучше бы поставить именно второй вариант, поскольку именно чугун устойчивее к образованию конденсата, а также к коррозии.

Теплообменники могут прослужить и до 50 лет, что очень приятно для вложения средств. Чего не скажешь про горелки. Эти элементы не трудно заменить при помощи хозяйственного слесаря. И подобные ремонты стоят дешево.

Минус чугуна лишь в том, что такой материал может быть разрушен локальными перегревами. Сталь же, наоборот, разрушается из-за образования конденсата, проще говоря, при процессах «нагрев-охлаждение».

Принцип работы дизельного котла

Настенный дизельный котел или напольный — все установки такого типа работают по одному и тому же принципу. И хозяин дома должен хотя бы в общих чертах знать принцип работы котла дизельного, чтобы в дальнейшем не возникло никаких проблем с эксплуатацией.

Как только включается установка, запускается и насос. В форсунках агрегата сразу же возникает необходимое для работы давление. Именно за счет него жидкость (солярка) распределяется по установке так, как нужно. При этом мини-трансформатор подает напряжение на электроды, благодаря чему топливо воспламеняется.

Далее агрегат работает в автономном режиме. Регулируется работа отопительной системы такого типа специальными датчиками. Именно они и будут регулировать дальнейший расход топлива и поддерживать на определенном уровне температуру прогрева.

Одноконтурные дизельные отопительные котлы способны только прогревать помещение. А вот двухконтурные агрегаты могут также греть воду, поэтому многие хозяева домов останавливаются именно на них. Если же необходимы большие объемы горячей воды, то есть смысл приобрести устройство со встроенным бойлером, рассчитанным на определенное количество литров.

Важно знать достоинства и недостатки таких установок, какой расход топлива будет во время эксплуатации. Все это поможет определиться с выбором и не пожалеть о покупке в будущем

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.

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.

Выводы

Если дизельный котел приобретается лишь для отопления дома, то нужно ориентироваться на одноконтурные серии. Но в случае обеспечения ГВС выигрыш в цене нивелируется. Придется покупать дополнительное оборудование и делать обвязку – по факту выйдет дороже.
Двухконтурный котел изначально укомплектован всем необходимым. Для жилого строения – оптимальный вариант, но только если оно сравнительно небольших размеров. Эффективность отопления коттеджа в 2–3 этажа под вопросом.

Точного ответа на вопрос, какой из дизельных котлов – одноконтурный или двухконтурный – стоит покупать, не существует в принципе. Собственнику придется решать самостоятельно с учетом состава семьи, уклада жизни, особенностей своего дома

При невозможности отведения подсобного помещения под мини-котельную стоит обратить внимание на двухконтурные модели – они компактнее. Но если в приоритете долговечность оборудования, удобство эксплуатации, то выбор очевиден – одноконтурный дизельный котел с присоединенным бойлером

Это решение рачительного, думающего хозяина. Ни слабый напор в трубе водоснабжения, ни одновременное открывание нескольких кранов, ни отключение электричества – ничто не повлияет на качество ГВС.

Дизельные котлы: принципы работы и особенности

Настенный

Конструктивные особенности жидкотопливных котлов

Принцип работы котла на дизеле