Жидкотопливные котлы: устройство, расход топлива

Для обеспечения тепла в доме или на даче круглый год обустраивается собственная, автономная система отопления.

Вывод:

В настоящее время производители предлагают огромное количество различных типов и марок отопительных агрегатов, работающих на твердом топливе. При выборе в первую очередь нужно отталкиваться от величины помещения.

А также, нужно учитывать наличие и стоимость топлива. Монтаж самого устройства следует доверять только специалистам, имеющим лицензию на данный вид работ.

К выбору котла нужно подходить серьезно и учитывать множество факторов. Прежде всего, это доступность горючего, подключения к электросети, площадь дома и степень его утепления.

Имеется множество вариаций, отличающихся техническими характеристиками, габаритами, требованиями к качеству питания и цене. Твердотопливные котлы могут работать автономно или иметь электрооборудование.

Принцип работы и устройство котла на жидком топливе

Основной элемент нагревателя на жидком горючем – это горелка

Из названия уже понятно, что основным отличием котлов на жидком топливе длительного горения является само горючее, на котором они работают. Так как это жидкость, то постает проблема, как ее дозировано сжигать. Соответственно в устройстве котла на жидком топливе должен быть предусмотрен какой-то прибор, который будет отвечать за этот процесс. Помимо основных элементов агрегата, которые ничем не отличаются от стандартного набора любого котла, ключевую роль имеет горелка. Это, можно сказать, сердце прибора. Ее придумал Роберт Бабингтон и запатентовал в конце двадцатого столетия, точнее, в 1979 году. В честь него и был назван прибор.

Понятно, что принцип работы котла на жидком топливе длительного горения заключается в нагревании теплоносителя посредством открытого пламени. Теплоноситель протекает по теплообменнику, который, в свою очередь, подвергается нагреванием от огня. Никаких премудростей в этом нет.

Рассматривая принцип работы жидкотопливного нагревателя, правильнее будет подразумевать принцип работы горелки Бабингтона.

Начнем с конструкции:

  • патрубок подачи воздуха;
  • патрубок подачи горючего;
  • форсунка с мелким отверстием.

Казалось бы, такая простая схема, но на самом деле есть множество нюансов, которые мы рассмотри немного позже, рассказывая о том, как сделать его своими руками. От конструкции агрегата во многом зависит, сколько горючего он будет сжигать за определенный промежуток времени. Чуть ли не основной вопрос, задаваемый про котел на жидком топливе – расход топлива за час. И это не удивительно, ведь «шкурный» вопрос, все же имеет весомое значение.

Как правильно подобрать диаметр полипропиленовых труб для отопления: таблица и расчет.

О том, какие бывают переходники для труб отопления и как с ними работать подробно рассказано здесь.

Принцип работы

Горелка – это важнейший узел любого котла. Модели, рассчитанные на работу с жидким топливом, имеют сложное устройство. Основным элементом горелки является форсунка, в которой имеется два канала:

  • первый необходим для подачи топлива под давлением;
  • второй – для подачи воздуха.

Топливо подается в горелку при помощи насоса, а воздух – при помощи вентилятора. В форсунке обе среды смешиваются, образуя рабочую смесь, сгорающую в топочной камере с образованием тепла.

Совет! Форсунки отличаются размерами отверстий. Чем больше отверстие, тем более мощной будет горелка и тем большую площадь сможет отапливать котел.

Для управления работой форсунок используется автоматический блок управления, соединенный с термодатчиком. Блок автоматически останавливает и запускает оборудование согласно введенной программе. Для этого в топочной камере установлено специальное устройство – автоподжиг.

Современные горелки – это сложные устройства, которые снабжаются специальной камерой для предварительного подогрева солярки. Дело в том, что этот вид топлива приобретает вязкость при низких температурах, поэтому, если ему не обеспечить предварительный прогрев, он может забить каналы форсунки. Кроме того, узел снабжен обратным топливопроводом, по которому назад в резервуар стекают излишки топлива.

Схема работы

Алгоритм работы отопительного оборудования с вентиляторной горелкой:

  • термодатчики постоянно контролирующие температуру теплоносителя, подают сигналы в блок управления;
  • блок управления регулирует работу оборудования согласно настройкам, которые ему задают хозяева;
  • при падении температуры теплоносителя до установленной температуры, начинается запуск горелки: включается насос, который подает к форсунке солярку (или другой вид жидкого топлива), сразу же начинает работать и вентилятор, который нагнетает в канал форсунки воздух;
  • поступающая из форсунки рабочая смесь поджигается искрой элетроподжига;
  • после разогрева температуры срабатывает термодачик, который замыкает цепь, перекрывая тем самым подачу топлива.

Как видно из приведенного выше алгоритма, современные горелки – это энергозависимые модели, работу которых обеспечивают вентилятор и насос.

Совет! Все энергозависимые котлы достаточно чувствительны к перепадам напряжения, которые иногда возникают в сети. Чтобы защитить оборудование, необходимо воспользоваться стабилизатором напряжения.

Читайте также:  Обвязка твердотопливного и газового котла

Правила эксплуатации котлов на твердом топливе

Для безопасного использования агрегата, необходимо осуществить правильную установку и придерживаться правил прописанных в инструкции по эксплуатации.

Главной задачей владельца дома в тором установлен твердотопливный котел, является недопускание перегрева оборудования.

Главное, чего нужно избегать, так это перегрева системы. Из-за того, что котлы работают по инерции, и не могут резко приостановить свою работу, очень важно следить за температурой нагрева, не допуская пересечения критичной отметки.

Для защиты системы от перегрева применяют клапаны переключения и специальные охладители, которые устанавливаются в котел или на его выходе.

В охладительный теплообменник осуществляется подача прохладной воды. Если система перегрелась, клапан откроется и холодная вода попадет в систему.

На чердаке или где-то поблизости можно поставить резервуар с холодной водой, если бывают случаи перебоя в ней.  Установка буферной емкости с водой позволит подавать ее в систему отопления при необходимости.

Дымоотвод должен иметь способность нейтрализовать высокие температуры и не поддавать ее разрушающему воздействию. Размеры дымохода: диаметр 18 см, высота не больше 4 м. Для уменьшения потери тепла, дымоотвод можно утеплить при помощи гильзования или сэндвич-трубы.

Важно! Если нет возможности установить дымоотвод соответствующий всем требованиям, приобретите котел с вентилятором.

Установку котла под твердое топливо производят на расстоянии не меньше 20 см от других воспламеняющихся поверхностей. На деревянный пол необходимо положить подставку для теплоизоляции, размером больше, чем основание котла. Пол возле дверцы загрузки топлива покрывают теплоизоляцией на 30 см, с боков – на 10 см.

В технологическом паспорте котла прописано, что необходимо обязательно подсоединение к дымоотводу. Канал дымохода должен составлять не более 1м. Это правило нельзя игнорировать, иначе могут возникнуть непоправимые последствия.

Розжиг твердого топлива для котла производят при помощи щепок или бумаги. Через дверцу загрузки закидывают дрова и уголь. Затем бумагу поджигают, ждут разгорания, дверцу закрывают.

По прошествии времени, необходимо убедиться, что топливо разгорелось и подбросить еще дров. Отверстие на решетке закрывать нельзя. Для быстрого обогрева холодного помещения, котел нагружают по полной, после температуру понижаю.

При использовании щепки и дров, загрузку котла производят чаще. Антрацит и брикеты позволяет делать эту процедуру реже.

Важно! Розжиг котла горючими жидкими веществами запрещен! Очистку необходимо проводить регулярно (после нескольких циклов разогрева), в связи с накапливанием шлаков и золы от угля.

Где купить, актуальные ценыПерейти в каталог>>

Критерии выбора

Прежде чем рассматривать варианты покупки надо определить:

1. Кто будет истопником и с какой периодичностью вручную загружать топливо:

  • три-пять раз в сутки;
  • один-три раза в сутки;
  • один раз в три-шесть дней;
  • не чаще одного раза в неделю.

2. Чем топить:

  • сухими дровами или брикетами – вариант, не подходящий из-за высокой цены и требования по влажности 20-25%;
  • обычными поленьями с влажностью до 40%, пролежавшими под навесом до середины осени – реально применимая ситуация;
  • дровяным хламом – нежелательный вариант по причине существенных занижений характеристик по мощности и необходимости частой очистки изделия;
  • углём – не очень подходящий выбор из-за большой цены, неприятного запаха, грязи, золы и пр.;
  • пеллетами – неплохой вариант в случае использования только деревянных, которые надо найти и придумать, где хранить сезонный запас, потому что закупать мелкими партиями не очень приятное занятие.

После ответа на вопросы можно заняться изучением вариантов выбора. Что следует знать:

1. При выборе изделия с ручной загрузкой:

  • универсальных котлов нет, конструкция топки и теплообменника разрабатывается под конкретный материал, при использовании которого достигается самый лучший результат;
  • чем больше объём топки, тем дольше котёл работает на одной загрузке;
  • мощность зависит от используемого топлива из-за различия в температуре горения;
  • чем больше и тяжелее агрегат, тем больше у него будет срок службы и выше КПД по причине большой площади теплообменника;
  • возможность лёгкой чистки без лишних усилий и использования специальных инструментов, недоступных в свободной продаже;
  • периодичность замены расходных материалов – колосников, уплотнителей, их стоимость и наличие в продаже.

2. При выборе изделия, работающего в автоматическом режиме:

  • может долгое время работать без присмотра, а одной загрузки хватает на пять и больше суток;
  • оснащено горелкой «совкового» типа, где факел пламени пылает в горизонтальной плоскости;
  • оборудовано авторозжигом;
  • подходят только пеллеты;
  • необходимость разрыва потока загрузки для предотвращения возможного возгорания бункера при обратной тяге;
  • возможность использования в ручном режиме;
  • более высокая цена, чем на модели с автоматизированной загрузкой.

3. При выборе изделия с автоматизированной загрузкой:

  • обязательное присутствие оператора до двух раз в сутки;
  • оснащено горелкой ретортного типа;
  • сплошной поток загрузки на срок более пяти дней при автоматизированной подаче пеллетов из большого бункера;
  • отсутствие авторозжига, что требует присмотра для ручного поджигания при потухании;
  • возможность использования в ручном режиме с загрузкой угля или дров;
  • обязательное наличие бункера или постоянная закупка пеллетов во время отопительного сезона;
  • необходимость регулярной чистки теплообменника (один раз в две недели) для поддержания КПД на уровне до 85%;
  • требование принятия специальных мер для обеспечения пожаробезопасности.
Читайте также:  Какой вариант электрического отопления лучше выбрать для дачи

Следует помнить, что модели от брендовых производителей по цене будут выше, чем продукция неизвестных фирмы. Однако при твёрдом намерении купить высококачественный продукт длительного использования надо выбирать проверенную марку, а не смотреть только на цену.

Агрегат надёжной марки создаст в загородном доме или даче уютную обстановку в неблагоприятный период осенне-зимних холодов.

Популярные модели угольных котлов

В пятерку востребованных линеек входят 3 бюджетные вариации стоимостью до 75 тыс. рублей и 2 представители среднего ценового сегмента.

Protherm Бобер 50 DLO

Внушительный чугунный агрегат словацкого производства стоит около 70 тыс. рублей, он проявляет минимальные теплопотери благодаря изоляции из неорганического утеплителя. Камера сгорания имеет неординарную форму отводов, что существенно увеличивает ее полезную площадь. Оборудование предназначено для обслуживания домов до 350 кв. метров. Котел прост в эксплуатации, в верхней его части предусмотрен воздушный регулятор.

Модель имеет одноконтурное напольное исполнение, она не поддерживает горячее водоснабжение. Мощность устройства уменьшится, если заменить уголь дровами.

Отопительный котел Protherm Бобер 50 DLO

Данко 20 ТН

При ценнике в 40 тыс. рублей сложно ожидать высокого КПД, но есть и плюсы –возможность совершения загрузки раз в 8 часов. Модель предназначена для отапливания помещений площадью не свыше 180 кв. метров, не требует трудоемкого обслуживания. В качестве топлива в приоритете каменный уголь, при наличии можно использовать и антрацит. Приятный дизайн, доступная стоимость, экономичность расхода ресурсов – главные достоинства.

При собственной массе в 180 кг в котел помещается до 90 л воды, высота дымохода составляет 5 м, объем единоразовой загрузки топлива – 55 кг.

Котел Данко 20 ТН

Dakon DOR F 16

Довольно демократичная стоимость – 65 тыс. рублей – и интересный дизайн стали основными причинами актуальности этой серии. Модель весьма требовательна к месту и качеству монтажа и имеет ограничения относительно использования дров. Тем не менее котел прекрасно справляется даже с сырым углем, низкопробное топливо не скажется на уровне его функциональности и эффективности. Средний для этого сегмента КПД, энергонезависимость, небольшая собственная масса (166 кг) делают агрегат незаменимым в северных широтах.

Чешская модель предназначены для отапливания компактных сооружений на 2-3 комнаты, она оснащена механизмом встряхивания угля и защитой от перегрева. Единственным минусом может стать капризность относительно энергоресурсов –оборудование рационально расходует уголь, но с другими твердыми типами топлива работает непродуктивно.

Твердотопливный котел Dakon DOR F 16

Emtas Bio Term EK3G/S-40

Котел за 176 тыс. рублей также можно использовать для сжигания стружечных брикетов, сырье загружают в объемный бункер. При тепловой производительности в 46 кВт модель проявляет КПД 88%. Агрегат разработан для обслуживания просторных домов – он успешно отапливает 250-500 кв. метров. Устройство нагревает 80 л теплоносителя, объем топки составляет 100 л.

Отопительный котел Emtas Bio Term EK3G/S-40

Wirbel EKO EL 30/18

Австрийская разработка подкупает своей универсальностью: помимо угля, она перерабатывает жидкое топливо, может функционировать на электроэнергии. Ценник достаточно скромный: за 84 тыс. рублей можно приобрести агрегат, дополнительно оснащенный ТЭНом и дизельной горелкой.

Тепловая мощность держится на уровне 30 кВт, в зависимости от используемого энергоносителя КПД может достигать 80-90%. Модель устанавливают в дома площадью не более 300 кв. метров, предусмотренный объем теплоносителя соответствует производительности – 60 л.

На профильном рынке набирают популярность устройства, имеющие встроенные инструменты автоматизации, позволяющие удаленно регулировать мощность. Как правило, это мощные образцы, способные обслуживать 400-700 кв. метров, в них объем теплоносителя превышает 120 л.

Водяной контур

Для обеспечения автономного горячего водоснабжения, помимо системы отопления, устанавливаются ТКДГ с водяным контуром или двухконтурные котлы. В таких агрегатах предусмотрены 2 независимых контура для циркуляции воды. Дополнительный теплообменник исполняет роль бойлера и предназначен только для нагрева воды.

Если ТКДГ подключен к водопроводной сети, то циркуляция воды по обоим контурам обеспечивается без принудительной подачи, т.е. за счет давления в водопроводе. Когда централизованная подача теплоносителя отсутствует, необходима накопительная емкость. В ней содержится необходимый запас воды для удовлетворения потребности.

Бак обычно устанавливается над котлом. В ряде моделей агрегатов предусматривается встроенный расширительный бак. Принудительная подача воды обеспечивается циркуляционным насосом.

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.

Читайте также:  Аэратор для канализации. Виды. Устройство. Установка

Недостатки котлов на жидком топливе

При выборе котла более важны недостатки котлов на жидком топливе.

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.
Недостатки котлов на жидком топливе

Недостатки котлов на жидком топливе

Недостатки котлов на жидком топливе

Параметры выбора газового котла

Мощность

Для расчета мощности можно исходить из правила: 1 кВт тепловой энергии обогревает участок жилья площадью до 10 м2 – при более точных вычислениях учитываются: высота потолков, количество наружных стен, размеры окон, сопряженность с чердаком (подвалом), район проживания, роза ветров и другие факторы.

Если аппарат (одноконтурный) нужен и для ГВС (+ бойлер косвенного нагрева), во внимание дополнительно берется режим потребления, а также количество разборных точек и жильцов – это примерно + 30%.

Поскольку оборудование на предельных мощностях долго не проработает, к полученному значению додается еще 20%. При учете всех нюансов вполне реально, что для дома площадью 120 м2 понадобится котел мощностью 20 кВт.

Конструкция

Исходя из конструкции, приборы бывают:

1. С открытой камерой сгорания, атмосферной горелкой, внутренним забором воздуха, удалением отработанных газов через вертикальный дымоход;

2. С закрытой топкой, турбированной горелкой, подачей воздуха и отводом продуктов горения через коаксиальный горизонтальный дымоход.

Количество обслуживаемых систем

Исходя из количества обслуживаемых систем, аппараты разделяются на 1- и 2-контурные.

1. С помощью отдноконтурных устраивается отопление, при этом можно дополнительно установить бойлер косвенного нагрева и получать горячую воду сразу после открытия крана.

2. Двухконтрные агрегаты больше подходят для квартир – они компактные и легко устанавливаются, например, на кухню.

Тип монтажа

По типу монтажа котлы различаются настенные и напольные.

1. Первые имеют небольшую мощность и стальной теплообменник, кроме того, они компактные и легкие, поэтому отлично вписываются в кухонную гарнитуру квартир.

2. Вторые больше подходят для частных домов с немаленькой квадратурой. В таких жилищах, как правило, устанавливаются мощные и тяжелые агрегаты с чугунным теплообменником.

Наличие автоматики

Важную роль в эксплуатации аппаратов играет автоматика, контролирующая работу всех ключевых узлов. На контуры СО и СГВС устанавливаются датчики температуры – с их помощью поддерживается оптимальный режим функционирования, экономно расходуются вода и электроэнергия.

Система защиты

На высоком уровне находится система защиты – она реагирует на отключение электрики, при необходимости гасит пламя и перекрывает подачу газа. Кроме того, в случае поломки информация об ошибке выводится на дисплей.

Подготовка к растопке

Чтобы угольное отопительное оборудование было безопасным и эффективным, нужно обратить внимание на следующие моменты:

  1. Если котел или печь используется редко (например, сезонно), то перед использованием нужно убедиться в отсутствии кладочных трещин. Даже небольшие трещины в конструкции печи являются широким трактом для выхода угарного газа в помещение, где он может серьезно навредить присутствующим там людям. Чтобы избавиться от этой проблемы, все трещины перед тем, как растопить твердотопливный котел, нужно замазать смесью из песка и глины.
  2. Перед тем, как растопить котел углем, нужно осмотреть его визуально. Возле отопительного оборудования не должно быть горючих предметов. Внутренние поверхности конструкции нужно обязательно вычистить. Топку желательно протереть сухой тряпкой, чтобы сгорающая пыль не выделяла неприятный запах, который попадет в помещение.
  3. Угольные печи нужно протапливать несколько раз в день, причем длительность каждой растопки не должна составлять более двух часов (детальнее: «Как топить печь углем и какой уголь лучше»). Для протапливания лучше всего подходит сухой уголь средней фракции.
  4. Для розжига угольного оборудования нельзя использовать различные горючие отходы и жидкости вроде керосина. Кроме того, в процессе горения печь должна находиться под присмотром, особенно если в доме есть животные или дети.
Подготовка к растопке

Описанные моменты не представляют особой сложности и позволяют сделать эксплуатацию котельного оборудования безопасной.

Рекомендации при выборе котла

Подбирая жидкотопливный теплогенератор, необходимо обратить внимание на тип его горелки. Это напрямую повлияет на эффективность всей системы отопления в целом, а также на возможность экономить топливо. В идеале котел лучше покупать с модулируемой горелкой, что выйдет дороже, а если нет возможности, то минимум с двухступенчатой.

Целенаправленное же сравнение вариантов позволит определить, какой котел лучше использовать в той или иной ситуации. В любом случае, к решающим параметрам относится вид используемого топлива и мощность.

Дополнительные критерии, на которые следует обратить внимание при выборе котла: