Дизельный котел отопления для частного дома: монтаж, настройка

Дизельное отопление: общие сведения

Установка дизельного котла отопления для частного дома оправдана, если в местности нет магистрального газа, имеются сложности с дровами, а электроотопление не оправдывает затрат. В целом система устроена так же, как и любая другая с водой в качестве теплоносителя. Единственное отличие — в качестве теплогенераторов используются дизельные котлы отопления, работающие на привычной для многих водителей солярке. Нагретый теплоноситель циркулирует по системе отопления и отдаёт тепло посредством радиаторов или водяных теплых полов – в зависимости от того, как она устроена.

Особенности эксплуатации дизельного отопления

Популярность дизельного отопления легко объяснима теми преимуществами, которыми она обладает:

• автоматическая работа – котёл отключается при достижении заданной температуры и включается, когда температура опускается ниже определённой отметки;
• высокий КПД – до 90% и более;
• полная автономность – нет необходимости в привязке к внешним источникам вроде магистрального газа или электроснабжения;
• всеобщая доступность – дизельное топливо можно приобрести в любой точке страны;
• высокая равномерность микроклиматических условий, создающихся доме.

 

Устройство дизельного котла

Дизельный котел для отопления частного дома имеет простое устройство. В камере сгорания размещена форсуночная горелка. Топка исполнена в виде пакетных трубных поверхностей нагрева, внутри которых циркулирует водяной теплоноситель, а снаружи они омываются горячими дымовыми газами.

Передача тепла воде осуществляется в виде конвективного и радиационного теплообменов. Последний образуется от факела горящего дизельного топлива, выходящего из форсунки горелочного устройства.

Нагретая вода, благодаря естественной или принудительной циркуляции, поступает во внутридомовую систему, передавая тепло внутреннему воздуху в помещении, после чего возвращается в агрегат, повторяя цикл нагрева. Топочные газы, отдав тепло воде, выбрасываются в дымоход и окружающую среду.

Основные элементы жидкотопливного котла:

1. Горелка для печного топлива.
2. Форсунка.
3. Турбонаддув.
4. Очистительные фильтры для солярки.
5. Питательный насос в схемах с принудительной циркуляцией.
6. Пульт управления.
7. Автоматика безопасности с термостатом, датчиками горения.
8. Вентилятор для подачи воздуха.

Главным отличием ДК от газового обогревателя является особая конструкция горелки с вентилятором для обеспечения тонкости распыла солярки. Иногда он комплектуется надувной горелкой с нагнетанием воздуха для полноты процесса сгорания.

Единственным побочным эффектом таких конструкций — шумность при работе, поэтому котел на солярке размещается в отдельно стоящем задании с хорошей шумоизоляцией.

При выборе горелочного устройства учитывают глубину всасывания. Когда топливный бак установлен на отметке «ноль», то потребуется горелка, имеющая высокий данный показатель, если выше уровня котла, то им можно пренебречь.

Дизельные котлы отопления для частного дома полностью сжигают жидкое топливо без потерь с низкими температурами уходящих газов, поэтому не нуждаются в дорогом керамическом дымоходе. Также не предъявляются особые требования к высоте дымовой трубы, поскольку тяга поддерживается наддувом.

В связи, с чем при монтаже дизельной котельной достаточно будет установить недорогой коаксиальный дымоход с вмонтированным вентиляционным каналом, что дополнительно улучшит характеристики притока воздуха в топочную камеру. Выводится он через стену здания.

Утепление дымканалов также не потребуется, поскольку установка имеет рекуператор, препятствующий перегреву труб и образованию конденсата внутри дымовой трубы. Настенный дизельный котел должен иметь диаметр дымохода, равный выходному патрубку из топки.

Существуют ограничения по пожарной безопасности к установке топливного бака в здании котельной — не более 0,8 м3. Обычно котлы на дизельном топливе комплектуются полимерными емкостями, обладающими устойчивостью от агрессивных сред. По схеме подключения их устанавливают вне помещения.

В этом случае учитывают физические свойства солярки и ее способность повышения вязкости при температурах наружного воздуха ниже +5 С, после чего ее скорость движения по топливопроводам падает, что создает нестабильность горения или полную остановку подачи солярки к горелочному устройству. Поэтому при внешнем размещении дизель трубопроводная система нуждается в изоляции или независимом подогреве.

Выгода от котла на солярке для дома

Котлы на солярке для систем отопления и ГВС частного домостроения имеют ряд преимуществ, которые полностью компенсируют дорогую солярку. Самые главные преимущества — это КПД в 85% и возможность автоматизации процесса горения. Пользователь может самостоятельно установить у себя дома ДК без оформления разрешениях от газовой инспекции и обязательного обучения со сдачей экзаменов по эксплуатации.

Основные преимущества котла на солярке для дома:

• быстрое выполнение монтажно-строительных работ;
• доступная поставка топлива даже для отдаленных районов;
• простата обустройства дымоотведения через стену здания;
• автоматика режима горения в соответствии с температурой наружного воздуха;
• высокий уровень защиты, полное отключение дизельного отопительного котла при отсутствии воды и обрыве факела;
  приемлемые цены.

Однако эта система имеет и недостатки, которые можно технически устранить, например, шум при работе и запах от солярки, устраняется при размещении дизельных котельных установок в отдельностоящих зданиях.
Следующий недостаток ДК — энергозависимость, поэтому в регионах с низким уровнем надежности электросети требуется установка резервного источника электропитания.

Сколько топлива потребляет в месяц

Расход топлива для дизельного котла на нужды отопления (Рт) связан с мощностью котла и указывается в паспорте. Его можно получить после деления мощности ДК в кВт на 10, результат получают в кг, расчет применим для нагрева холодного оборудования во время пуска.

В стабильном рабочем режиме этот показатель соответствует 30-50% и зависит от уровня теплоизоляции здания. Требуемая мощность (Мк) пропорциональна площади в соотношении: 10 кВт на 100 м2.

Для определения расхода топлива дизельного котла на месяц или сезон выполняют простые расчеты:

Рт = Мк Х 0,1.
Для площади дома в 100 м2 минимальная мощность должна быть: 0,1Х100= 10 кВт.
Далее рассчитывают часовой: 0,1Х10= 1 кг солярки.
Суточный расход: 1Х24=24 кг.

Он соответствует минимальной температуре наружного воздуха в зимнее время, которая зависит от района установки и указана в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Если отопительный сезон составляет 200 дней в году, для предварительного расчета можно допустить, что половину этого периода ДК проработает на полную нагрузку, а 100 дней – на половину, тогда расход солярки на весь сезон: (100Х24) +(100Х12) =3600 кг.
Расход на зимний месяц с минимальной температурой наружного воздуха: 100Х24=240 кг.
Расход на весенний месяц: 100Х12=120 кг.

Это усреднённые расходы, в них не указаны ряд параметров: степень утепления, расчетная температура внутри помещения, нагрузка на горячее водоснабжение, конструкция теплоагрегата.

Преимущества

Сразу начнем с рассмотрения выигрышных моментов (те, которые не очень, обсудим позже), характеризующих отопление загородного дома дизельным топливом. Этот вопрос актуален для многих владельцев частного жилья, ведь дизельное топливо стоит недешево, прямо скажем, на отопительный сезон требуется его много.

Рейтинг этого оборудования в европейских странах довольно высок, благодаря именно его преимуществам. Перечислим основные.

Коэффициент полезного действия (КПД) обсуждаемого оборудования высокий, доходит до 95% при условиях:

• правильной установки котла;
• устройства топочной по всем правилам и нормам;
• качественном утеплении дома;
• установке стеклопакетов;
• правильном хранении запасов горючего;
• использовании качественного топлива;
• своевременном техническом обслуживании;
• грамотном выборе мощности оборудования, производителя, модели.

КПД возможно дотянуть до 98% при использования конденсационного типа котла, но об этом позже.

• Широкий диапазон модельного ряда, производителей, мощностных характеристик и т.д.
• Экономный расход электрической энергии.
• Экологичность, что является довольно актуальной тенденцией современного европейского общества. При сжигании почти не образуется вредных веществ, газов.
• Высокий уровень безопасности, по сравнению с газовыми котлами.
• Автономная, автоматическая работа, не требующая постоянного вмешательства человека.
• Инерционность не характерна для устройства дизельных котлов (в отличие от твердотопливных аналогов). Производительность снижается моментально.
• Жидкое топливо занимает намного меньшую площадь для хранения, чем твердое (торф, дрова, уголь).
• Возможность использовать отработанные машинные масла, которые стоят дешевле. При этом решается вопрос утилизации отработанного материала, который полностью сгорает в дизельном агрегате. Опять же – отсылка к экологичности.

Недостатки

Теперь рассмотрим моменты, которые сдерживают покупателей в их желании приобрести дизельное устройство обогрева:

• На первом месте – высокая цена топливного материала. Это делает использование оборудования дорогостоящим удовольствием. Его оправдывает лишь только отсутствие рядом с земельным участком газовой магистрали. Подводить газовые коммуникации издалека окажется еще более дорогой затеей.
• Солярка содержит примеси, засоряющие сопло и снижающие производительность насоса. При этом установленные очищающие фильтры быстро забиваются парафином. Без своевременного техобслуживания котел станет работать не на всю возможную мощность при том же количестве топлива.
• Необходимость специально оборудованного хранилища для топлива.
• Потребность в стабильном электропитании. Если предполагаются ситуации с перебоем подачи электроэнергии, лучше обзавестись стабилизатором.
• Сильный запах, шум требуют оборудования отдельного изолированного помещения, постройки.
• Загустение отопительного материала под воздействием температуры ниже +5⁰ С, что заставляет работать насос в усиленном режиме.

Расход дизельного топлива

Удельная теплота сгорания 1 л. дизельного топлива – 10 300 кКал или 11,9 кВт. Это значит, что для получения 1 кВт тепловой энергии, необходимо сжечь 0,084 л. солярки. Также стоит учитывать КПД, который, в зависимости от модели, в среднем составляет 90-95%, это значит, что около 5-10% тепловой энергии не передается теплоносителю.

Итого, по приблизительным расчетам, расчетам расход топлива дизельным котлом = Мощность котла, кВт / 10.

Зачастую показатели уже указаны в паспорте котла. Например, известный бюджетный Kiturami TURBO 13R (13 кВт) при КПД 86% потребляет 1,97 кг/час или 2,25 л/час. Однако это лишь при непрерывной работе на полную мощность. На практике котел в среднем активен всего 1/3 времени, поэтому результат можно смело уменьшать в 2-3 раза.

Например, согласно отзывам владельцев домов площадью 100-120 м2, Kiturami TURBO 13R потребляет от 5 до 7,5 литров дизельного топлива в сутки, в зависимости от степени утепленности дома, настроек температуры и активности использования ГВС.

Как выбрать котел для отопления частного дома?

Если все-таки выбор пал на дизельный агрегат, его приобретение должно базироваться на факторах:

1. Вид горелки. Наиболее оптимальный вариант – сменная горелка, работающая от дизельного, а при необходимости – от газового источника. При наличии системы подогрева горелки существенно снизится топливный расход.
2. Производительная мощность котла. Рассчитывается с учетом объема помещения, количества используемой солярки. Как правило, на 10 м² расходуется 1кВт/ч энергии. Для жилья площадью 150 м² необходимо приобретать котел мощностью не менее 15 кВт, а лучше немного больше, чтобы был запас мощности на сильные холода.
3. Количество контуров. Нужно определиться, каким образом будет проходить подогрев воды. Производятся котлы с уже встроенными бойлерами, или, например, со вторым контуром для приобретаемого отдельно косвенного водонагревателя.
4. Материал топки. Стальной корпус топки более экономичный, но не такой износостойкий и долговечный. Чугунная топка рассчитана на 50 лет работы, устойчива к серосодержащему конденсату, коррозии. При этом подвержена растрескиванию от перепада температур.
5. Вид топливного материала. Оптимальный вариант, конечно же, – работа на всех видах топлива (солярка, отработанное масло, газ). Но этот вариант станет очень дорогостоящей покупкой.

Установка и подключение

Как уже было отмечено, согласование для подключения дизельного котла не требуется, достаточно оборудовать котельную и бак для топлива, смонтировать систему отопления — и можно подключать отопительный агрегат.

Обустройство котельной

Котельную, из-за шума и запаха, лучше делать в отдельном звукоизолированном помещении. Площадь и расположение котельной должны позволять установить в самой котельной или в непосредственной близости емкость для солярки с оборудованными подъездными путями. Если топливопровод получится протяженным, потребуются котел с большой мощностью всасывания и дополнительные затраты по его утеплению, что приведет к удорожанию общей сметы.

При устройстве котельной можно ориентироваться на требования к газовым котельным:

• площадь — 4 м² на котел, плюс площадь для установки бака для топлива;
• высота помещения — от 2,2 метров и выше;
• ширина дверного проема — не менее 0,8 м;
• котельную нужно оснастить окнами с площадью не менее 0,3 м² на каждые 10 м³ объема данного помещения;
• обязательно обустройство приточной вентиляции, из внешней среды (с улицы) — не менее 8 см² на каждый кВт мощности котла, из соседних помещений — не менее 30 см²/кВт;
• котел должен быть подключен к электропитанию отдельным кабелем через отдельный автоматический выключатель, номинальный ток которого указан в технической документации;
• корпус котла необходимо заземлить, для чего в котельной предусматривают шину заземления.

Емкость для хранения и подачи топлива

Бак для солярки, установленный в помещении котельной, по требованиям не должен превышать емкость в 0,8 м³. Обычно для этой цели используют специальные емкости из полимера, устойчивого к агрессивным жидкостям, и оснащенного следующими элементами:

• топливозаборник со шлангом и поплавком, позволяющий осуществлять забор топлива с поверхности, где оно не загрязнено осадком;
• дыхательный клапан для удаления паров солярки;
• поплавковый уровнемер, показывающий расход и остаток топлива;
• фильтр для дизельного топлива, его устанавливают только при отсутствии такового в горелке котла.

Емкости в 0,8 м³ для отопления на протяжении холодного сезона может оказаться недостаточно. Поэтому владельцы дизельных котлов часто прибегают к установке внешнего бака-накопителя. Это может быть футерованная металлическая емкость нужного объема или блок из нескольких специально предназначенных для дизельных систем отопления баков, соединенных посредством трубопровода.

В регионах с сильными морозами емкости для хранения солярки, установленные на улице, и трубы, ведущие к котлу, нужно обязательно утеплять — при охлаждении уже до +5ºС вязкость солярки повышается, ее продвижение по трубопроводу ухудшается, и нарушается стабильность подачи топлива в грелку котла.

Иногда баки для дизельного топлива закапывают в землю, чем обеспечивают их теплоизоляцию. Такой способ утепления неплох, но при его использовании нужно учитывать такой параметр котла, как глубину всасывания, и подбирать соответствующую модель.

Устройство дымохода

Благодаря практически полному сгоранию топлива и невысокой температуре дымовых газов при использовании дизельного котла для отопления в частном доме нет необходимости в установке сложного дорогостоящего дымохода из керамики или сэндвич-нержавейки. К высоте дымохода тоже не предъявляется никаких требований: тяга в котлах обеспечивается наддувом.

Поэтому для дизельных моделей обычно применяют более дешевый коаксиальный дымоход со встроенным каналом вентиляции. Это позволяет попутно решить проблему притока воздуха в топку котла.

Выводят коаксиальный дымоход обычно через стену котельной. Дополнительное утепление дымовых каналов при этом не требуется — система коаксиального отвода воздуха оснащена рекуператором, исключающим нагрев расположенных рядом конструкций и появления конденсата внутри дымоотводящей трубы.

Единственное требование, выполнение которого обязательно — это диаметр дымохода. Он должен быть равным выходному дымовому патрубку котла. Допускается его расширение, заужать диаметр ни в коем случае нельзя.

Подключение к системе отопления

При сгорании солярки образуется сажа с большим содержанием активных соединений, образующих при попадании влаги агрессивные жидкости — кислоты. Влага может образовываться внутри камеры сгорания в виде конденсата при подаче обратки с низкой температурой. В разных моделях минимальная температура обратной подачи различная, от 40 до 60ºС.

Чтобы избежать этого неприятного явления, необходимо сразу после котла установить перемычку между прямой и обратной подачей, через которую будет осуществляться подпитка обратной воды горячей для нормализации температуры.

В остальном подключение дизельного котла к отопительным системам не отличается от другого отопительного оборудования. Расширительный бак, группу безопасности, циркуляционный насос и распределительный коллектор для удобства обычно размещают в котельной, но это требование не является обязательным.

Положительные и отрицательные факторы

Дизельное отопление частного дома широко практикуется во многих прогрессивных странах, например, Бельгия является этому доказательством. Это не удивительно, ведь при таком способе удается получить достаточно чистый экологический процесс с безопасными и эффективными параметрами. При этом система обладает отличным показателем автоматизации.

При сравнении с газовой системой котлы на солярке могут уступать, но это получается в том случае, когда магистраль уже заведена в дом и владелец давно пользуется газом. Для нового подключения подвод обойдется несравненно дорого, в некоторых регионах понадобится сумма в пределах 500-900 тысяч, что вынуждает переходить на котел на дизтопливе для отопления частного дома.

Монтаж дизельного котла не требует каких-либо согласовательных бюрократических проволочек, что выгодно отличает его от газового аналога.

Работать с таким отопительным прибором просто, так как современные модели приборов оснащены интуитивно понятным интерфейсом и отличаются широки набором информативных приборов.

Котел на солярке может проработать долгое время перед тем, как к дому подключат газовую магистраль. Однако, даже это не является преградой, так как хороший мастер, способен вычистить дымоход и топку от копоти, провести замену дизельной горелки на газовую, а также при этом он обязан разобраться с актуальными настройками автоматической работы. Такие процедуры выполняются в течение одного рабочего дня, а затем прибор готов к эксплуатации на газу. В некоторых ситуациях дизельная установка является дублирующей газовую систему.

Что особенно необходимо отметить – безопасность такого типа отопления. Солярка невзрывоопасная, хотя фактор возгорания никто не отменял. В отличие от сжиженного или магистрального газа она не может беспричинно загореться и тем более взорваться. Именно поэтому со стороны контролирующих органов и не требуется разрешение на установку дизельного оборудования. К слову сказать, что и требования к помещению котельной не жесткие и их легко исполнить.

Кроме преимуществ, котлы на солярке для дома имеют негативные факторы. Первоначальные затраты будут существенными не только на приобретение аппаратуры, но и на покупку значительного объема рабочей жидкости.

Проведение монтажа осуществляется высококлассными специалистами, так как от качества процедуры зависит безопасность и эффективная эксплуатация всей системы отопления на солярке.

Необходимо обеспечить регулярное техническое обслуживание котла, иначе он в скором времени способен выйти из строя или снизить свои выходные характеристики.

Эксплуатация проводится на топливе высокого качества. Примерный расход для средней полосы России в сезон составит на 200 кв.м жилой площади около 5000 л дизтоплива. К стоимости нужно добавить расходы на обслуживание около 200 $ в год.

Выбор оборудования

За счет большого выбора на отечественном рынке котлов на солярке для дома, можно подобрать наиболее оптимальный аппарат, выдающий КПД до 85%. Также имеются и конструкционные особенности аппаратов. Можно подобрать двухконтурный агрегат, который обеспечит дом не только теплом, но и горячей водой.

Котлы на дизтопливе для отопления частного дома потребляют около 0,9 л жидкости за час. Более экономные способны понижать этот показатель до 0,5 л, но добиться этого значения можно в случае, если проведены надежные теплоизоляционные работы с помещением.

Любые дизельные котлы отопления для частного дома нуждаются в достаточном количестве места для установки. Обычно хватает около 4 кв.м площади, чтобы установить агрегат. В помещении необходимо организовать приточную внешнюю вентиляцию на уровне 8 см 3 на каждые 1000 Вт мощности котла либо 30 см 3. если приток выполняется из остальных помещений здания.

Установка должна быть обязательно заземлена. Такой подход избавит владельца от возникновения статического электричества, которое может привести к нежелательным процессам.

При работе котла на солярке для дома не понадобится монтировать сложных дымоходов или иных надстроек. Достаточно воспользоваться коаксиальными трубами, чтобы удалять продукты сгорания.

Мощностные критерии

Прежде чем выбирать, чем топить дом, стоит провести расчеты площади и кубатуры, ведь исходя из этих значений выбирается необходимая мощность установки. При стандартной высоте потолков подбирают мощность следующим образом: делим отапливаемую площадь в м 2 на 10 и получаем ориентировочное значение в кВт.

Желательно округлять показатель в большую сторону, чтобы обеспечить запас мощности. Если высота потолков составляет около 3 м, то итоговое значение мощности повышаем на 10%. Для двухконтурных котлов, которые используют теплую воду обогретую котлом в бытовых целях, показатель мощности поднимает на 20% от расчетного.

При этом нужно брать в расчет материалы, из которых сделан теплообменник. В состав солярки включена сера. Она способствует формированию едкого конденсата, вызывающего коррозионные процессы, способствующие разрушению металлических стенок. Производители стараются бороться с этими явлениями выпуском чугунных котлов и емкостей из нержавеющей стали.

Топливные запасы

Подбор емкости является ответственным моментом в процессе начала эксплуатации дизельной системы. Для нее необходимо подобрать и оборудовать специальное место. Базироваться она может в двух местах:

• непосредственно в котельной рядом с потребителем;
• возле дома.

В любом случае потребуется обеспечить просторный подъезд заправщика, который сможет слить необходимый объем в установленную полость.

По строительным нормам максимальное значение емкости, расположенной в бытовой котельной не должна превышать 800 л. Однако, в таком случае придется несколько раз проводить заправку за сезон. Выходом послужит наружный монтаж большой емкости на 2-4 тыс. литров. Крупные баки принято устанавливать вертикально и проводить для них обвязку, чтобы повысить работу на одной заправке.

Наружные емкости нуждаются в надежном утеплении, чтобы дизтопливо не замерзало. Перекачка во внутреннюю полость осуществляется насосом. Стоит учитывать, что при отрицательных температурах вязкость дизтоплива повышается, что автоматически повышает нагрузку на насос.

Как вычислить расход топлива

Тепловая мощность котельного оборудования составляет, в среднем, 10 кВт, чего можно достичь при расходе 1,2 литра в час. При подсчете обязательно учитывается коэффициент расхода 0,1.

Нам нужно определить расход топлива в доме площадью 120 кв.м. Мощность котла, необходимого для обогрева указанного дома составляет 15 кВт. Теперь определяем, каким будет расход топлива

15 кВт х k 0,1=1,5 кг/час

Таким образом, в час котел потребляет 1500 мл топлива при нормальной работе горелки. В сутки это количество составит 3600 мл из расчета 1,5 кг/час х 24 часа.

Количество дней отопительного сезона в каждом регионе разное. В Астрахани это 106 дней, в Ставрополе – 85, в Анадыре 240, а в Хатанге (самом северном населенном пункте) – 256. Если брать средний показатель 150 дней, то получается, что за сезон придется потратить 5400 литров солярки.

Литр дизельного топлива в среднем стоит 32 рубля, итого стоимость отопительного сезона выйдет почти в 173 тысячи рублей. Назвать такое отопление дешевым не получится.

Для сравнения, за одни сутки электрический котел расходует 16,8 кВ/час. Стоимость электроэнергии составляет 3,26 руб. (усредненная цена киловатта энергии), итого в сутки 55 рублей. За отопительный сезон суммарная стоимость будет 8215 руб.