Жидкотопливные котлы: выбор и установка

По большому счету, любой универсальный котел, оснащенный жидкотопливной горелкой, может относиться к теме статьи, но ранее уже писали о том, что универсальная топка не всегда хороша для работы с такими горелками, и здесь рассказывается о специализированных жидкотопливных котлах, разработанных именно для этого вида топлива.

Жидкотопливные котлы: выбор и установка

 

Дизельный котел	Устройство дизельного котла

 

На немецких образцово-показательных заводах в любой, самой современной котельной можно найти дизельный генератор, тщательно обслуживаемый по регламенту и готовый заработать в случае аварии на электросетях. Но это электроснабжение и это в довольно стабильной во всех отношениях Европе! Что уж говорить о наших самых непредсказуемых ситуациях в холодные сезоны, когда-то газовую трубу нарушили во время строительства, то поставщик угля закрылся на неопределенный срок, то дорогу развезло и завезти дрова не получается... И речь идет уже не только об электроснабжении, а об угрозе размораживания дорогостоящей системы отопления. Очень сильно выручить может в ситуациях полной автономности котел на жидком топливе.

Доступность продуктов нефтепереработки, к которым относятся солярка или дизельное топливо, печное топливо или мазут, а также отсутствие необходимости согласовывать строительство котельной на таком топливе с разными организациями привлекает владельцев домов и организаций и дает простое решение для обогрева зданий. Действительно, для установки котла на жидком топливе нужен собственно сам котел достаточно простой конструкции, горелка для жидкого топлива и емкость для хранения запаса его.

 

Дымоход большой длины практически не требуется, можно просто изолировать его проход в стене и дымовые газы за счет вентилятора горелки покинут помещение без труда.		Котел достаточно тяжелый, под него неплохо бы соорудить фундамент. Самым крупногабаритным элементом котельной на жидком топливе станет емкость для хранения запаса дизтоплива, или печного топлива, или мазута - смотря что будет использоваться для сгорания в котле. Размер и способ установки бака зависит от того, чем будет отапливаться дом и об этом стоит подумать заранее.
Дымовая труба		Схема монтажа подземного резервуара

 

Виды жидкого топлива

Для импортных жидкотопливных котлов в паспорте прописан вид топлива по стандарту EL DIN 51603 с характеристиками, близкими дизтопливу с российским стандартом Евро-4. Важными показателями являются плотность 0,86, вязкость при 20 градС - 6,0, содержание серы 0,005 и зольность 24 мг/кг

Среднестатистический жидкотопливный котел потребляет на каждые 10 кВт мощности 1 кг жидкого топлива в час, и при работе 100 дней в полную нагрузку, а еще 100 дней - в половинной нагрузке котел мощностью 15 кВт для дома 100-150 м² потребует запаса около 5 тонн топлива. Скорректировать это количество поможет грамотный выбор оборудования, прежде всего типа котла и горелки, но и вид топлива также влияет на эту цифру.

Светлое печное топливо

Для котельных нередко используется печное топливо, а именно - светлое печное топливо. Оно по вязкости и степени очистки приближается к дизельному, но отличается от него по цене, поскольку в нем не соблюдаются цетановое число, температура помутнения и другие важные для автомобильных двигателей параметры, а это влияет на налогообложение и продукт становится дешевле. В нем не регламентируется содержание серы и там его может быть более 0,7% (у ДТ - не более 0,2%), выше вязкость (0,835-0,84 мм²/с) и ниже плотность (0,82 кг/л). Вообще поскольку в ГОСТах нет нормативов для печного топлива, его качество целиком и полностью лежит на совести производителя, и лучше сделать лабораторный анализ перед покупкой. Многие крупные и реконструированные НПЗ отказались от производства печного топлива, так, например, тюменский Антипинский НПЗ до 2013-2014 гг еще производил его, а сегодня выпускает только бензин газовый стабильный и топочный мазут. Ближайший поставщик для жителей юга Тюменской области пока нашелся в Кургане, топливо поставляется из соседних регионов. Стоимость печного топлива ниже стоимости дизельного топлива на 5-7%.

 

 

Мазут

Темное печное топливо еще более вязкое (8,0 мм²/с против 3,0-6,0 мм²/с в ДТ) и в нем содержание серы еще больше - до 1,1%. Такой вид печного топлива предназначен для сжигания в печах с предварительным испарением, для современных импортных отопительных котлов оно неприемлемо, в них оно просто не горит.

Мазут топочный в России выпускается марок М40, М100, М200 и отличается он в основном по вязкости и наличию в марке М40 дизельных фракций, обеспечивающих понижение температуры застывания. Мазут марки М40, чаще предназначенной для применения в бытовых котельных, застывает при +10 и это позволяет его транспортировать при благоприятных условиях без подогрева, но зимой подогрев потребуется в любом случае. Температура для мазута М40 в месте отбора из резервуара должна поддерживаться не менее 60 град С, а для марки М100 – не менее 80 град.

 

Горелка на отработанном масле

 

Отработанное масло как вид топлива для котельных интересен прежде всего владельцам СТО или директорам крупных автотранспортных предприятий, где оборот отработанного масла велик и имеется возможность создать его запас. В целом это топливо приравнивается по эффективности сгорания к дизельному, и если речь идет про утилизацию собственного ресурса, себестоимость которого равна нулю, то это очень привлекательный вид топлива. Если даже своих запасов отработки маловато, его можно купить по выгодной цене и стоимость отопления на отработанном масле вторая по выгодности после отопления газом. Горелки для отработки выпускают Kroll (Германия, изначально это была горелка для рапсового масла, но адаптирована для потребностей российского рынка под отработку), DanVex (Финляндия), Hiton, Euronord EcoLogic, NORTEC.

 

 

Рапсовое масло как вид топлива пока в нашей стране не распространен, хотя с 1 Га можно получить 1 тн солярки, 25-30 тонн зеленого корма для животноводства, мед (рапс отличный медонос) и еще земля будет подготовлена для будущих посевов, поскольку рапс - сидератная культура. При наличии собственного рапсового масла стоимость тонны солярки равна примерно 1600 руб, и это прекрасная альтернатива дизельному топливу с себестоимостью около 23000 руб) Европейские котлы, в частности, немецкие Buderus Logano с успехом работают на дизтопливе и рапсовом масле.

Дизельное топливо - самый дорогой вид жидкого топлива для котельной, оно подразделяется на летнее, зимнее, межсезонное и арктическое по температуре эксплуатации. Именно для работы на дизельном топливе спроектировано большинство импортных котлов. Поскольку выпуск дизтоплива регламентируется по двум ГОСТам – 305-82 и 52368-2005, а есть еще и Технический регламент Таможенного Союза от 2011 г, в названиях бывает путаница, но обычному покупателю топлива для индивидуальной котельной можно запомнить несколько важных моментов. Одним из них является то, что летнее дизельное топливо хранится дольше, его можно закупить впрок и эксплуатируется оно до -5 град С. Зимнее и арктическое же имеют ограниченный срок применения из-за присадок в топливо, топить им дорого и неэкологично. Для отопления желательно выбирать дизельное топливо Евро, оно обладает более высоким КПД во время сгорания, лучшими техническими характеристиками и отвечает требованиям экологичности.

В то же время при невозможности размещения емкости с дизельным топливом в обогреваемом помещении, снаружи здания при минусовых температурах останется тягучим лишь зимнее или даже арктическое топливо, и это надо учитывать при планировании жидкотопливной котельной.

Итак, после выяснения вопроса каким видом топлива будет снабжаться котельная на жидком топливе можно переходить к выбору оборудования для его хранения (бак) и сгорания (котел с горелкой).

Емкости для хранения жидкого топлива

Емкости для хранения жидкого топлива

 

Прежде всего уточним, что по СНиП установка емкостей для хранения жидкого топлива запрещена в крышных котельных и подвальных помещениях.

В настоящее время баки изготавливаются из стали, алюминия, нержавеющей и эмалированной стали, пластика. Выполненная из любого материала, емкость должна быть прочной и герметичной, ведь жидкое топливо в большинстве своем - материал горючий и его утечка опасна и как повод для пожароопасной ситуации, так и в смысле загрязнения окружающей среды.

Емкости различаются наземной, подземной или полуподземной установкой и могут быть объемом от 500 до 20000 л. Допускается соединение нескольких резервуаров для поддержания необходимого запаса, но для отдельно стоящей котельной запас не должен согласно норме превышать 150 м³. Баки из полипропилена объемом до 5м³ разрешается устанавливать непосредственно в котельной, отделив резервуар глухой стеной. В непосредственной близости от котла можно расположить лишь резервную емкость объемом не более 800 л на расстоянии не менее 1 м от горелки.

Срок хранения топлива не превышает года и разумнее и выгоднее иметь запас его на один отопительный сезон. Следует рассчитать возможное потребление для отопления дома, подобрать емкость подходящего размера и завезти топливо за один раз, сэкономив на доставке.

Чаще других сегодня применяются емкости из полимерных материалов. Они легкие, не подвержены коррозии, выдерживают температуры от -50 градС до +50 град С, с помощью фикспакетов можно удобно произвести врезку трубопроводов. Узкое место полимерных баков - прочность, поэтому в странах ЕС для емкостей свыше 1000 л. есть требование, чтобы они были двустенными, но в России это пока лишь рекомендация.

Хранение дизтоплива

 

Если емкость предполагается наземной, чаще выбирают ее из полимерных материалов и обращают внимание на форму - удобнее вертикальные прямоугольные баки, способные пройти через дверной проем. Цилиндрические баки дешевле и они чаще применяются для больших объемов топлива, свыше 5м³, их можно установить в большом помещении наземно или в подземном варианте. Расстояние от котельной до резервуара должно быть не менее 9 м. Баки внутри помещений устанавливают внутри пожаробезопасного каркаса.

Подземные хранилища топлива более безопасны в горизонтальном исполнении, они снабжены двумя люками - для слива топлива и смотровой.

При установке емкости вне помещения необходим топливный насос, подающий жидкость по топливопроводам под давлением к входу в горелку, в некоторых моделях горелок насос уже входит в состав комплектации.

Все баки для топлива имеют в нижней части отверстие для слива загустевающего остатка, в месте слива топлива должен быть установлен фильтр очистки от загрязнений. Для удобства можно установить датчик уровня топлива, механический или электронный и при необходимости - обязательно сертифицированный, подогреватель топлива.

Фото работающий дизельный котел

 

Дополнительный подогрев топлива осуществляется в горелке.

Жидкотопливные горелки для котлов

Жидкотопливные горелки

 

Комбинированные горелки "газ-дизельное топливо", "газ-мазут" дороже специализированных жидкотопливных, но могут обеспечить бесперебойное теплоснабжение при смене вида топлива, например, когда дом со временем газифицируется. Такие горелки требуют настройки отдельно по каждому виду топлива, в них есть устройство - механическое или электронное, регулирующее соотношение "воздух-топливо" в подающей смеси, а в горелках "мазут-газ" предусматривается подогреватель мазута.

Собственно, жидкотопливные горелки делятся на:

- горелки с распыливающими форсунками, в том числе с паромеханическими форсунками;

- горелки ротационного типа.

Горелки ротационного типа малочувствительны к качеству топлива, в них оно подается с небольшим, от 1 до 3,5 атм давлением на вращающийся со скоростью 5000 об/мин стакан. Даже наличие инородных частиц в мазуте не приводит в такого вида горелках к выходу из строя оборудования. Чаще они применяются на объектах теплоэнергетики.

Дизельная горелка

 

Горелки с распыливающими форсунками могут быть одно-, двух- и трехступенчатыми, а также модулируемыми. Ступенчатая регулировка предполагает работу в одном заданном диапазоне мощности либо переключение во время работы при достижении заданной температуры теплоносителя на следующий диапазон.

Самыми экономичными являются модулируемые горелки, плавно меняющие мощность от 10 до 100% с помощью механической, пневматической или электронной модуляции. Экономия топлива при грамотной настройке такого типа горелки может составлять 5-15%. Стоимость таких горелок выше, чем у ступенчатых, но они позволят снизить нагрузку на механические части котла из-за частых включений/выключений, увеличить его КПД и время эксплуатации в целом.

Производители горелок часто выпускают унифицированные модели, подходящие к разным маркам котлов и консультант салона отопительной техники может порекомендовать подходящую из имеющегося ассортимента.

Жидкотопливный котел

Жидкотопливные котлы могут быть из чугуна или стали, и в первом случае срок эксплуатации составит около 50 лет, а во втором - не более 10-ти. Стандартные высокотемпературные дизельные котлы имеют горизонтально расположенные относительно установленной горелки топочные камеры, а конденсационные, использующие теплоту сгорания водяных паров - вертикальные топочные камеры.

Конденсаторный дизельный котел	Стандартный высокотемпературный дизельный котел

 

Предустановленные на заводе моно- или мультитопливные горелки могут быть впоследствии заменены, если топливо котельной станет другим. По своей конструкции дизельный котел мало чем отличается от газового, лишь горелки используются разные. Дизельные котлы с несменяемой горелкой стоят дешевле и легче по весу.

Одно- или двухконтурный котел выбрать - решать только владельцу, но поскольку потребность в нагреве отопительного контура намного превышает потребность в горячей воде для бытовых нужд, дешевле установить одноконтурный котел и отдельно - бойлер.

Жидкотопливные котлы выпускают многие производители отопительной техники, как отечественные, так и иностранные, например, Buderus, Kiturami, Protherm и стоит помнить, что жидкотопливные котлы, как и их горелки потребуют регулярного обслуживания, чистки от сажи и накипи, и эти процессы лучше доверять специалисту, так что предпочтение рекомендуется отдавать производителям, поддерживающим свою сервисную службу на территории установки котла.