Жидкое топливо для котлов: Какое топливо используется для жидкотопливных котлов

Крайне высокая зависимость от электропитания.

Котел, работающий на жидком топливе. Принцип работы, устройство

Классификация огромного количества современных котлов проводится главным образом по типу используемого горючего, поскольку для частных домов этот параметр остается крайне важным. Жидкотопливные агрегаты используют в настоящее время реже, чем газовые и твердотопливные котлы. Одна из причин – газ как топливо намного удобнее и часто экономичнее, а котел на газе работает самостоятельно и после его подключения вмешательство в его работу требуется минимальное. Но поскольку магистральный газопровод имеется далеко не во всех населенных пунктах, то альтернатива жидкотопливного котла до сих пор актуальна.

Обслуживание котла, работающего на жидких видах топлива, несколько проще и удобнее, чем в случае твердотопливной модели. Современные конструкции и высококачественные материалы обеспечивают безопасность эксплуатации на должном уровне, а высокоточный автоматический контроль не позволит продуктам горения попадать в котельное помещение.

О принципе работы жидкотопливного котла

Топливо для котлов данных конструкций – дизельное или отработка (отработанные масла являются отходами производства, и их стоимость невелика. Технологические операции с отработанными трансмиссионными, компрессорными, моторными и любыми другими смазочными жидкостями невозможны, но котлы отлично работают на многих маслах, исчерпавших основной ресурс). Мазут в качестве топлива для котельного агрегата возможен. Тепловые электростанции могут функционировать на мазуте, но для бытовых котлов этот вид топлива не применяется. Отработки не везде можно купить, но дизтопливо – продукт, который достать несложно, поэтому в индивидуальных домах, как правило, ставят агрегат, работающий на дизтопливе. Запас дизельного топлива хранят в полной недосягаемости от открытого пламени, в герметично закрытых специальных емкостях-канистрах. Жидкое горючее имеет способность испаряться, и насыщать воздух в и в котельной, и в остальных помещениях, и допускать этого нельзя.

Но хранение большого запаса горючего для котла, особенно в небольших населенных пунктах, удаленных от больших городов – осознанная необходимость. Частые закупки и перевозки топлива малыми партиями будут слишком большой нагрузкой для любого бюджета.

Сколько будет котел потреблять горючего – этот параметр определяется номинальной мощностью конкретного агрегата и габаритами обогреваемого дома. Средний расход дизтоплива за годовой отопительный период у жидкотопливных котлов примерно шесть литров за сутки. По сравнению с экономичными газовыми установками явный финансовый проигрыш, и идут на подключение жидкотопливного котла обычно по причине отсутствия «газовой» альтернативы. Но экономия путем замены топливных жидкостей на не предназначенные для котлов недопустима, поскольку может вызвать неисправности оборудования, устранения которых окажутся сопоставимы с заменой агрегата.

Как устроена горелка

• Основной элемент современного жидкотопливного котла – горелка. От того, как работает горелка, прямо зависит и КПД котла, и другие эксплуатационные параметры.
• Ни зажигалок, ни спичек современным котлам не требуется, поскольку у них имеется электронный узел, а искру для воспламенения топлива вырабатывают трансформаторы розжига.
• Котлы оснащены автоматической системой управления. Микросхемы блока управления горелки управляют процессами горения посредством электронных сигналов. Если возникает нештатная ситуация, то расположенный в блоке управления аварийный датчик отключит подачу топлива. Разъемы для сетевых подключений находятся также на блоке управления.
• Горючее сжигается в камере сгорания, куда попадает в виде воздушно-топливной смеси, здесь же соответственно вырабатывается тепловая энергия. Регулируется подача горючего в топливный отсек посредством электромагнитного клапана – подача топлива увеличивается или уменьшается по потребности.
• Воздух подается в камеру сгорания после фильтрации. Твердые частицы отсеиваются специальным фильтром, подача воздуха осуществляется воздушным регулятором.
• Топливная жидкость попадает в камеру сжигания после предварительного прогрева в подогревающем устройстве. Воспламенение прогретой топливной смеси происходит мгновенно.
• Необходимое горючее залито в специальный бак с подающим патрубком. Подачу горючей жидкости из бака в прогреватель регулирует автоматика, контроль человека требуется для поддержания минимального уровня горючего, залитого в бак.
• Теплообменник, в котором нагревается теплоноситель-вода для последующей циркуляции в отопительной системе, подсоединен к жаровой трубе, по которой и осуществляется доставка произведенной тепловой энергии к теплообменному контуру.

Недостатками жидкотопливных котлов считаются необходимость постоянно отслеживать уровень топливной жидкости в баках, но главным минусом является недостаточная экономичность. Цены на дизельное топливо постоянно растут, а расход его для котла немалый. Но при отсутствии централизованной подачи газа вариант жидкотопливного котла считается приемлемым.

Другие варианты отопления без газа – твердотопливные котлы, электрические котлы, газовые котлы, работающие от газовых баллонов, а также несколько более сложная система отопления тепловым насосом.

Плюсы современных твердотопливных котлов – универсальность по используемому топливу (брикеты, дрова, антрацит и бурый уголь, пеллеты и гранулы), а также автоматизированная подача топлива – в некоторых современных моделях котлов. Простота, доступное и недорогое топливо также плюс. Но недостатки не менее серьезны – твердотопливные котлы нужно постоянно чистить, а помещение для хранения дров, угля и другого топлива в тепле и при отсутствии влажности требует служебного помещения немалой площади.

Электрические котлы удобные и простые в эксплуатации, но экономический фактор, связанный с немалым энергопотреблением все дорожающей электроэнергии, обычно приводит к отказу от электрических котлов в пользу газовых при наличии газовых магистралей в зоне доступа. По стоимости обогрева электрокотлы обходятся дороже не только газовых, но также и твердотопливных и жидкотопливных. Что касается газовых баллонов, то их нужно хранить с соблюдением всех требований, а также закупать и перевозить, и всегда иметь запас.

Для устройства отопительных систем посредством тепловых насосов требуются немалые финансовые вложения на оборудование и монтаж. Такие системы считаются самыми современными, и кроме экологичности, имеют массу достоинств. Вопрос обычно — именно в цене. Один из вариантов котлов – комбинированные, или работающие на альтернативном топливе, также являются вариантом для дома, к которому не подведен газ.

Виды котлов на дизельном топливе

Дизельные котлы могут быть как одноконтурными – с одним теплообменником и задачей только обогревать помещения, так и двухконтурными. При варианте одноконтурного котла получают горячую воду для бытовых нужд другим способом, например, путем включения в отопительный контур бойлерной установки.

Соответственно двухконтурный котел имеет и второй теплообменник, для обеспечения дома горячей водой. Материал теплообменников – сталь или чугун, и материалы обуславливают плюсы и минусы данных устройств. Один из главных плюсов чугунного теплообменника – значительно более долгий срок службы по сравнению со стальным.

По исполнению дизельный котел может быть настенный и напольный, а горелка котла может быть как встроенная, так и навесная. Современный дизельный котел оснащен автоматикой управления и контроля. Моделей дизельных котлов сегодня очень много, и для правильного подбора не помешает консультация специалистов. Определиться с требуемой мощностью дизельного котла возможно и самостоятельно. Исходными данными будут:

1. Площадь и объем всех помещений
2. Пирог, толщина и теплотехнические характеристики ограждающих конструкций. Многое зависит от качественного утепления дома и грамотно организованной вентиляции, при необходимости с рекуперацией тепла

Примерный предварительный обсчет требуемой мощности котла для дома с потолками до трех метров: на площадь в 10м2 требуется для обогрева мощность в 1кВт, а для обогрева и приготовления горячей воды соответственно мощность в 1,2кВт. Но точный расчет сложнее и выполняется специалистами. КПД жидкотопливных котлов может быть достаточно высоким – 85%, а сколько будет уходить топлива – зависит не только от модели и мощности котла, а в большой степени от климатического района и качества утепления здания. Колебания расхода топлива 0,5 – 1,0 л/час.

Об установке дизельных котлов

Выбор жидкотопливных котлов сегодня огромный, и приобретение и установка проблем не составят. Специальное разрешение на установку котла не требуется, но требования по пожарной безопасности и безопасной эксплуатации котлов обязательны для всех.

Для котла оптимальным будет выделить отдельное специальное помещение, и лучше, если котельная будет не в доме, а в пристрое. Минимальный размер котельной 4 м2, минимальная высота 2,2 м.

Требования к условиям эксплуатации котла и помещениям для них содержатся в техническом паспорте производителя. Несоблюдение требований исключает гарантийное обслуживание. Общие требования для всех дизельных котлов:

• одновременное хранение запаса дизтоплива больше 800 литров не рекомендуется
• по количеству дверей, окон и организации вентиляции
• по диаметрам и конструкции дымоходов
• подключение к электропитанию на общем щитке должно осуществляться посредством отдельного автоматического выключателя, оптимально подключать котел через ИБП

О хранении топлива

Основные запасы дизтоплива, как правило, держат неподалеку от здания. Баки расположены вертикально, материал баков – возможен металл, пластик или стекловолокнистые материалы. Размещают баки как на поверхности земли, так и заглубляя в грунт. Единая обвязка баков дает преимущество в удобстве перемещения горючего. Заглубление в грунт упрощает вопросы теплоизоляции для зимнего хранения. Емкость для дизтоплива, которая находится в котельной, не должна иметь объем больше 800 литров. Необходима перекачивающая система для подачи дизтоплива с улицы в котельную, снабженная фильтрами для задерживания твердых частиц. Монтировать такую систему без расчета нерационально.

Теплоизоляция емкостей и топливопроводов при их наличии обязательна, поскольку зимой дизтопливо может перейти в желеобразное состояние, с которым не под силу будет справиться топливному насосу. В зависимости от климата и зимних температур выбирают способ теплозащиты баков и топливопроводов, а при очень низких зимних температурах поддерживают жидкое состояние топлива с помощью системы обогрева. Конечно, вопросы установки подающего оборудования и компоновки хранилища, так же, как и вопросы системы газоудаления, необходимо решать в комплексе. Если загородный дом будет обогреваться дизельной установкой, то для обеспечения ее бесперебойной работы и удобной эксплуатации нужны определенные финансовые вложения.

Плюсы и минусы дизельного котла

• Простой монтаж и сравнительно небольшие затраты на установку котла
• Доступность дизельного топлива
• Несложная конструкция дымохода. Возможен коаксильный дымоход с выходным отверстием в стене котельной
• Разрешений на монтаж и эксплуатацию жидкотопливных котлов не требуется
• Автоматизированные современные модели проще в обслуживании: подача топлива и воздуха регулируется, температурные режимы можно задавать, определяя температуру теплоносителя

Минусы:

• Возможен шум при работе горелок, а также запахи и от дизельного топлива, и при его сгорании. Качество дизтоплива имеет значение: примеси дают запахи и возможно снижение КПД
• Цена дизтоплива недешева, и наблюдается постоянный рост цен
• Автоматика котла предполагает наличие бесперебойного электроснабжения

Отопительные котлы на жидком топливе для дома: что нужно знать?

При обустройстве отопительных систем загородных домовладений особым успехом пользуется котел на жидком топливе, который отличается высокой мощностью, рациональностью и экономичностью. Прибор позволяет добиться автономности от магистральных сетей, предусматривает впечатляющие сценарии автоматизации эксплуатации, требуется лишь контролировать наличие топлива в хранилище.

Конструкция котла на жидком топливе для дома

Оборудование состоит из следующих функциональных элементов:

• горелка,
• компактная камера сгорания,
• пластинчатый дымоход,
• укрепленный корпус,
• инновационный блок управления,
• секционный теплообменник.

Как сердцевина рассматриваемой категории техники, вентиляторная жидкотопливная горелка обеспечивает подготовку смеси топлива с вкраплениями воздуха, направляет ее в заданном количестве для дальнейшей работы теплогенератора. В стандартной комплектации устройства предусматривается:

• блок управления – контролирует запуск, рабочие процессы и прекращение функционирования горелки;
• трансформатор розжига необходим для производства икры, вызывающей воспламенение топлива;
• электромагнитный клапан – регулирует подачу топлива;
• воздушный регулятор – фильтрационное устройство для обеспечения корректного ввода воздушных потоков;
• предварительный подогреватель – сжижает вязкое горючее для обеспечения экономичного расхода топлива;
• патрубок – узел перелива топлива соединяется с резервуаром для подогрева горючего;
• жаровая труба – тепловая энергия перемещается по ней к месту нагрева теплоносителя.

Выпускаются модификации котлов отопления на жидком топливе со встроенной горелкой, но в них не предусмотрены сценарии увеличения мощности прибора. В случае приобретения техники с навесным рабочим сегментом настройка горелки выполняется непременно профессионалом уже на месте будущего использования оборудования.

Камера сгорания представляет собой жаропрочную конструкцию, ее сечение может быть прямоугольным либо круглым. Элемент оснащается впускным и выхлопным отверстиями.

Нагрев теплоносителя происходит способом передачи образующейся при горении тепловой энергии сквозь прочные стенки теплообменника. Важно, что передняя секции устройства оборудована горелкой и дверцей. Мощность котельного оборудования находится в прямой зависимости от числа присутствующих секций теплообменника и площади его поверхности.

Дымогарные каналы оснащаются стальными пластинами для уменьшения скорости отходящих потоков, чтобы улучшить эффективность оборудования, при этом сохраняется тяга.

Автоматизированная система блока управления призвана поддерживать заданные температурные режимы. Улучшенные модификации приборов предусматривают погодозависимые блоки, которые способны корректировать процесс нагрева теплоносителя в зависимости от показаний наружных датчиков температуры.

Прочный теплоизоляционный корпус способствует сокращению теплопотерь и повышает эффективность агрегата.

Плюсы и минусы теплогенераторов на жидком топливе

К ключевым достоинствам котлов, работающих на жидком топливе, относят способность эффективного обогрева помещения и техническое совершенство исполнения. Также отмечают следующие конкурентные преимущества оборудования этой категории:

• высокая продуктивность работы при экономичном расходе топливных ресурсов. КПД варьируется в диапазоне 85-95%;
• большая мощность агрегата. При помощи теплогенератора на жидком горючем можно отапливать как компактное жилье, так и просторные домовладения или же крупномасштабные производственные сооружения;
• независимость от энергосети, за исключением электричества. Но и здесь проблема решается при помощи генераторных установок. Прибор способен работать полностью автономно;
• высокий уровень систем автоматизации. При наличии достаточного количества горючего оборудование бесперебойно функционирует без участия человека. При возможных нарушениях в рабочем процессе срабатывает аварийное отключение агрегата;
• в современных моделях оборудования предусмотрена возможность перехода на газовое топливо.
• Еще один немаловажный плюс в копилку – нет необходимости согласовывать и получать разрешение на установку теплогенератора этой категории.

Основные недостатки применения отопительных котлов на жидком топливе связаны со сложностями обустройства хранилища горючих ресурсов. Здесь требуется возведение отдельного строения. Чаще всего оборудуется подземный склад в виде резервуаров из прозрачного пластика или стальных контейнеров.

Для эксплуатации теплогенератора необходимо оборудовать обособленное помещение с мощной вытяжкой для обеспечения хорошей вентиляции. Потребуется качественная звукоизоляция котельной, если она расположена вплотную к дому, так как работа дизельной горелки сопряжена с характерным шумом.

Большой минус агрегатов отопления этой категории – значительные затраты на покупку топлива. Это особенно заметно при интенсивной эксплуатации оборудования.

Жидкое топливо для котлов

Агрегаты данной категории способны работать на разном типе жидкого горючего. Это и соляра, и отработанные масла, и смеси этих субстанций, и сжиженный газ. Для работы дизельного теплогенератора применяют специальный отопительный керосин. В установках на масле-отработке используют трансмиссионные жидкости, автомоторные масла, смазочные жидкости на обязательной минеральной или синтетической основе. Отдельные модели жидкотопливных котлов для частного дома можно переоборудовать под газовое топливо.

Прибор, работающий на отработанном масле, необходимо чистить каждые 2-3 дня, котел на соляре – в два раза реже. Средний расход дизельного топлива для отопления дома с площадью в 100 м²/год составляет 4-5 тонн, тогда как отработки требуется 6-7 тонн.

Разновидности и особенности жидкотопливных отопительных приборов

Мощность бытовых моделей котельных установок варьируется в диапазоне от 6 кВт и до 230 кВт. Это условие позволяет выбрать подходящее оборудование для обогрева небольших домов с площадью 50 кв. м и просторных коттеджей до 2,2 тыс. кв. м.

Мощность промышленных жидкотопливных агрегатов колеблется в пределах 500-12 000 кВт. Сверхмощные приборы способны обслуживать здание площадью более 15 тыс. кв. м.

Промышленные котельные устройства подразделяются на 2 категории:

• водогрейные котлы на жидком топливе. Установка предусматривает нагрев воды под давлением;
• паровые котлы на жидком топливе – генерируют перегретый или насыщенный пар.

Парогенераторы используются в деревообрабатывающем производстве и нефтедобыче, в мебельной и пищевой промышленности, изготовлении комбикормов и других сферах. Мощные модели теплогенераторов востребованы в блочно-модульных котельных, специализирующихся на выработке тепла и пара.

По принципу устройства жидкотопливные приборы делятся на одноконтурные и двухконтурные модели. Первые предназначены исключительно для обогрева помещения, они подключаются к радиаторам, в которых теплоноситель циркулирует по замкнутой системе отопления дома. Чтобы обеспечить горячее водоснабжение, необходимо установить бойлер, так как одноконтурные котлы не подогревают воду для бытового потребления.

В конструкции двухконтурных агрегатов предусмотрен дополнительный теплообменник, что делает оборудование более функциональным. Такой прибор способен одновременно обеспечивать подачу горячей воды в несколько водозаборных точек помимо обогрева дома.

Установка котла на жидком топливе

Монтаж жидкотопливного прибора для отопления частного дома выполняется с учетом требований пожарной безопасности и строительных норм:

• в котельной обязательно наличие естественного и искусственного освещения, как и принудительной приточно-вытяжной вентиляции;
• в облицовке поверхностей в помещении используются исключительно негорючие материалы. Также необходимо позаботиться о звукоизоляции;
• установка отопительного котла на жидком топливе производится с учетом противопожарных разрывов. При обустройстве дымохода через плиты перекрытия стены и кровли трубу устанавливают в специальную разделку.

Под котельную выделяют помещение с достаточной площадью, чтобы обеспечить комфортную эксплуатацию и обслуживание оборудования.

Популярные модели жидкотопливных котлов для частного дома

Модель Kiturami STS Oil поставляет от южнокорейского производителя отопительных систем. Продукция располагает отменным качеством, хотя реализуется в недорогом сегменте, что обуславливает востребованность котельного оборудования этого бренда. Приборы изготавливаются из нержавейки, цены представлены в пределах 29 000 р.

Олимпия OLB: мощность котельного оборудования корейского бренда начинается от 11 кВт. Наличие встроенной горелки обуславливает низкий уровень шума при работе агрегата. Котлы с мощностью от 40 кВт оснащены горелкой с шестеренчатыми насосами. Стоимость продукции в зависимости от модификации устройств варьируется в диапазоне 38 000-50 000 р.

Бизон 30NL/40NL/50NL марки Protherm из Словакии представляет собой отопительную систему с функцией обеспечения горячей воды для бытового применения. Есть возможность переделки агрегата под природный газ при условии приобретения специальной горелки. Устройства представлены в диапазоне цен 46 000-75 000 р.

Модель GT 123 французского бренда De Dietrich выполнена из чугуна, средняя стоимость продукции – 71 000 р. Производитель предлагает серию моделей с мощностью от 21 и до 39 кВт. Для регулировки работы установки предусматривается система ручного, дистанционного или автоматического типа. Котлы можно переоборудовать в будущем под работу на газе.

Бренд Delta Pro 25/45/55 бельгийской торговой марки ACV: установки этого производителя предназначены для обогрева дома и обеспечения жильцов горячей водой. Оборудование можно переделать под газовое топливо. Стоимость предложений варьируется в пределах 160 000-200 000 р.

Организация отопления на жидком топливе — Журнал АКВА-ТЕРМ

Опубликовано: 05 июля 2011 г.

242

Д. Строганов

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Рациональность установки и использования жидкотопливного котла в отсутствии газоснабжения обосновывается рядом достоинств, главным из которых является значительная автономность системы отопления. Завоз и хранение топлива обеспечиваются самим потребителем, подводки газа и каких-либо согласований на установку ЖТ котла не требуется. Правда, современные модели часто оснащаются автоматикой, работающей от электричества, и при перебоях в сети такой котел отключается, автоматически прекращается и подача топлива.
Использование ЖТ-систем является целесообразным и при организации резервного или аварийного теплоснабжения. Еще одно достоинство такой системы – возможность перевода на газ без замены теплогенератора. Большинство ЖТ котлов успешно эксплуатируются и на природном газе. Поэтому в ожидании скорого подведения газовой магистрали к негазифицированному пока поселку или предприятию, будет разумно установить именно такой котел.

Сходство и различие

Возможность перевода бытового ЖТ-котла на газ объясняется тем, что его конструкция принципиально не отличается от устройства напольных моделей газовых котлов (настенных жидкотопливных котлов не бывает). Основное отличие заключается в том, что сжигание топлива в ЖТ-моделях осуществляется с помощью особой горелки. Если в газовых котлах могут применяться и встроенные атмосферные горелки, то в котлах, работающих на ЖТ, применяются исключительно вентиляторные (наддувные) горелки. В них воздух в камеру сгорания нагнетается принудительно (под наддувом) встроенным вентилятором, при этом поступление воздуха автоматически меняется в зависимости от требуемого режима работы.
Выпускаются ЖТ-модели со встроенной горелкой (обычно мощностью до 45 кВт), но в большинстве случаев горелка приобретается отдельно. Очевидно, что при планировании перехода в дальнейшем на отапливание газом пользователь должен покупать ЖТ-котел, работающий от навесной, а не встроенной горелки, чтобы ее можно было при подведении газопровода заменить на вентиляторную газовую.

Рис. 1 . Жидкотопливная горелка промышленной серии

Двухтопливные котлы (работающие как на газе, так и на жидком топливе) могут оборудоваться комбинированной вентиляторной горелкой, также способной эксплуатироваться на двух типах топлива, тогда замены горелочного устройства при смене вида топлива не потребуется. Комбинированные горелки предназначены для работы на газе и мазуте или на газе и дизельном топливе и могут быть легко переоборудованы с одного вида топлива на другой.
Регулировка мощности ЖТ-горелок может быть одно- или двухступенчатой. В первом случае температура теплоносителя поддерживается на заданном уровне с точностью ±1–2 °С путем автоматического включения и выключения горелки. Горелки с двухступенчатой регулировкой могут работать на полной или частичной мощности и устанавливаются обычно на котлах с мощностью от 40 кВт. Двухступенчатые горелки и горелки с модуляцией пламени увеличивают ресурс котлов, снижают расход топлива, повышают гибкость регулирования теплового режима.
В современных горелочных устройствах, использующих современные технологии (предварительное испарение распыленного топлива, изменяемая геометрия пламени), сжигание ЖТ осуществляется чрезвычайно эффективно, с малым содержанием вредных веществ в продуктах сгорания. Так, выбросы NOx для ЖТ-горелок составляют от 120 до 70 мг/кВт•ч. Однако стоимость таких устройств может быть высокой.
Системы автоматики для котлов на ЖТ обладают теми же функциональными возможностями, что и системы для газовых агрегатов (погодозависимое регулирование, управление температурой теплоносителя в нескольких контурах и т.д.).

Рис. 2 Бытовой двухтопливный котел газ/жидкое топливо.

КПД ЖТ составляет от 85 до 95 %. Использование конденсационных агрегатов затруднено (необходимо утилизировать конденсат, содержащий химически активные кислоты), но тоже возможно. Большинство производителей котлов и горелок предлагают своим клиентам модели дизельном топливе и мазуте мощностью от нескольких десятков киловатт до нескольких десятков мегаватт. На российский рынок жидкотопливные и двухтопливные котлы поставляют зарубежные и отечественные производители: ACV (Бельгия), Baxi (Бельгия, Англия), Buderus (Германия), CTC (Швеция), Dakon (Чехия), De-Dietrich (Франция), Ferroli (Италия), Fondital (Италия), Lamborghini (Италия), Viessmann (Германия), Wolf (Германия) ЗАО «Газдевайс» (котлы КВ, Е) ОАО «Дорогобужкотломаш» (водотрубные котлы туннельного типа, котлы «Смоленск», «Днепр») и др.

Рис. 3. Двухтопливные (газ/жидкое топливо) котлы большой мощности отечественного производства.

Организационные сложности

Создание системы теплоснабжения на базе ЖТ-теплогенератора обойдется дороже, чем создание системы аналогичной мощности на базе газового или твердотопливного котла, а ее монтаж и эксплуатация связаны с определенными трудностями.
Кроме использования особой горелки, ЖТ-система отличается от газовой наличием еще ряда элементов – топливные баки, топливопровод, измерительные устройства, фильтры, клапаны и другая трубопроводная арматура; с этим связаны особенности ее обустройства и эксплуатации.

Рис. 4. Вариант системы отопления с бытовым жидкотопливным котлом в коттедже

Основная сложность при обустройстве системы отопления с ЖТ-котлом – организация хранения запаса топлива и его доставки к месту сжигания – в горелку. Для хранения ЖТ пользователю необходимо приобрести топливный бак. От топливного бака (или батареи баков) ЖТ подается к горелке по топливопроводам. Арматурный узел для отбора топлива включает обратные шаровые клапаны на подающем и обратном трубопроводах. Для защиты насоса горелки от засорения на топливопровод обязательно устанавливается фильтр. Кроме того, в ЖТ всегда растворено некоторое количество воздуха, который, выделяясь из жидкой фазы при изменении давления и температуры, может нарушить нормальную работу арматуры. Поэтому на трубопроводе обязательно должны быть установлены воздухоотводчики, смонтированные как выше, так и ниже уровня топлива в резервуаре.
Возможны различные схемы подключения ЖТ-горелки к емкости с топливом. Они зависят от места расположения резервуара относительно горелки. Топливо из него подается либо непосредственно к горелке, либо через промежуточную емкость, установленную в котельной. При поступлении топлива к горелке от резервуара самотеком (резервуар располагается выше горелки) статическое давление в топливопроводе не должно превышать 0,8 бар (при расположении самой высокой точки контура в 10 м по вертикали от горизонтальной оси топливного насоса горелки). Неиспользованное топливо возвращается в резервуар насосом горелки.
Часто топливный бак или батарея баков размещают в подвале или закапывают в землю на глубину промерзания. В обоих случаях место забора может располагаться ниже оси горелки. В таком случае применить самотечную схему подачи топлива невозможно, и топливо всасывается из бака насосом горелки. Однако при большой длине топливопровода гидравлическое давление в нем может быть слишком велико из-за вязкости топлива и трения о стенки трубы, тогда мощности насоса горелки может оказаться недостаточно для подачи топлива в необходимом объеме. То же самое может наблюдаться и при расположении емкости на 4–5 м ниже оси горелки. В таком случае используются схемы подачи топлива к горелке с кольцевым контуром – замкнутой системой топливопроводов, по которым топливо перемещается дополнительным циркуляционным насосом.
При расположении топливной емкости вне дома надо учитывать, что в сильные морозы вязкость топлива повышается и его перекачка требует большого расхода электрической энергии. Кроме того, вода, присутствующая в топливе, может замерзнуть и закупорить топливопровод.
Основные нормативные документы, регламентирующие организацию отопления на жидком топливе: СНиП 2.07.01-89 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений», СНиП II-37-76 «Котельные установки», СП 31-106-2002 «Проектирование и строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов», СП 41-104-2000 «Проектирование автономных источников теплоснабжения», СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы».

Большинство видов ЖТ представляет собой экологически опасные и горючие материалы. Поэтому при размещении и устройстве резервуаров для хранения запаса топлива необходимо руководствоваться соображениями защиты окружающей среды и пожарной безопасности. Также резервуары для топлива должны выдерживать значительные физические нагрузки (особенно при размещении под землей), быть устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, воздействию активных химических веществ, низких и высоких температур и др.
Сегодня в России можно приобрести резервуары для ЖТ отечественных и зарубежных производителей емкостью от 100 до 100 000 л или более. Их изготавливают из стали, армированного многослойного полиэстера, полиэтилена, других видов пластика. Как правило, такие резервуары имеют форму цилиндра и предназначены для установки вертикально или горизонтально, на земле, под землей, в помещении или цокольном этаже здания. Резервуары из стали, которые планируется устанавливать под землей, должны иметь двойные стенки. Наземные резервуары должны устанавливаться в особых емкостях (поддоны) или в помещениях, которые при утечке топлива могли бы предотвратить его попадание в почву.
В блочно-модульных или аварийных котельных резервуар для хранения топлива может быть размещен в помещении или контейнере, где располагается котельная. При этом емкость резервуара не должна превышать 800 л, а расстояние между ним и топкой – составлять не менее 1 м. Ряд российских компаний переоборудуют железные контейнеры в хранилища ЖТ емкостью от 5000 до 30 000 л и оснащают их необходимым оборудованием и арматурой: насосом, топливными фильтрами, узлом учета топлива и др.
В последнее время для хранения ЖТ все чаще начинают применять баки из полиэтилена высокой плотности объемом от 100 до 5000 л. При необходимости их можно объединять в блоки общей емкостью до 25 000 л с помощью особой арматуры (фикс-пакеты). Баки могут быть одно- или двустенными. При использовании одностенного бака необходимо размещать его в помещении с герметичным полом и стенами или на герметичных поддонах. Объем герметичной части помещения или поддона должен быть таким же, как и объем бака или самого большого бака в блоке.
Двустенный бак достаточно оснастить устройством контроля утечки топлива в пространство между стенками. В ряде стран ЕС производители оборудования рекомендуют использовать для хранения топлива только двустенные баки. В некоторых случаях (например, если резервуар размещают под землей или объем топлива превышает 1000 л), использование одностенных баков запрещено. Для повышения огнеупорности пластиковых емкостей и предотвращения диффузии топлива сквозь стенки (запах топлива в помещении) некоторые производители оснащают баки дополнительными металлическими или синтетическими покрытиями.
Резервуары для хранения ЖТ оснащаются: датчиками уровня топлива и верхней границы наполнения резервуара, клапаном подачи топлива вверх, линейкой для измерения уровня топлива, компенсаторами избыточного давления, перепускными и предохранительными клапанами. К резервуарам подсоединяют: подводящий и возвратный трубопроводы, вентиляционную трубу. Заливка топлива осуществляется через отверстие в верхней части емкости или через наливной трубопровод. Различные модели крышек приемной горловины могут оснащаться: креплениями для навесного замка, измерительной линейкой, устройством для заполнения резервуара методом газового маятника, дыхательными и приемными шаровыми клапанами.
В области устройства емкостей для хранения ЖТ в децентрализованных системах отопления российская правовая база не соответствует требованиям сегодняшнего дня. Так в СНиП II-35-76 «Котельные установки» вообще не предусмотрена возможность хранения мазута и дизельного топлива в пластиковых емкостях. Согласно этому же документу мазут разрешается хранить только в железобетонных резервуарах (в противном случае необходимо разрешение Госстроя), производство которых сегодня прекращено.

Рис. 5.  Батарея баков для хранения жидкого топлива.
 

В настоящий момент у нас в стране нет документов, где были бы четко сформулированы технические требования к резервуарам для ЖТ. Поэтому при выборе конкретного резервуара целесообразно обращаться к компаниям, уже успевшим зарекомендовать себя на рынке и поставляющим сертифицированную продукцию. При этом нужно подробно консультироваться с сотрудниками компаний по вопросу соответствия технических возможностей резервуаров и требовать необходимых гарантий. Устройство и технические требования к стальным резервуарам подробно сформулированы в отечественных и зарубежных нормативных документах. Например, в ПБ «Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» или немецких стандартах: DIN 6608 «Горизонтальные стальные подземные резервуары», DIN 6616 «Горизонтальные стальные надземные резервуары» и т.д.

Размещение резервуара и трубопровод

В случае отдельно стоящей котельной резервуары для хранения топлива можно размещать непосредственно в помещении котельной или в пристроенном здании. В первом случае общая емкость резервуаров может составлять 1 м3 для легкого нефтяного топлива и 5 м3 для мазута. Во втором – 50 м3 для легкого нефтяного топлива и 150 м3 для мазута. При эксплуатации встроенной или пристроенной котельной топливохранилище рекомендуется размещать вне котельной и отапливаемого здания. Непосредственно в котельной можно размещать резервуар емкостью не более 800 л. Он должен стоять на герметичном поддоне и на расстоянии не менее 1 м от топки. В индивидуальных жилых домах, в помещении, где расположен теплогенератор, нельзя размещать емкости для ЖТ объемом более 50 л. Хранить ЖТ на придомовом участке можно только в отдельном здании из негорючего материала или в заглубленных баках. Вместимость хранилища не должна превышать 5 м3, а расстояние до соседних зданий – не менее 10 м. За рубежом топливные баки часто устанавливают в подвалах индивидуальных или малосемейных домов.
При прокладке трубопровода, соединяющего резервуар с топливом и теплогенератор, используется и стальная арматура. Такие трубопроводы рекомендуется прокладывать над землей. При прокладке трубопровода под землей необходимо использовать непроходные каналы со съемными перекрытиями. Заглубление каналов должно быть минимальным и засыпать их можно только в местах примыкания к стене здания. При теплоснабжении одноквартирных жилых домов трубопровод должен быть проложен так, чтобы он не пересекал вентиляционные решетки, оконные и дверные проемы. Беспрепятственный доступ для осмотра и ремонта должен обеспечиваться по всей длине трубопровода. Уклон при прокладке должен составлять не менее 0,003 %. Трубопроводы для ЖТ оснащаются: отключающим устройством с изолирующим фланцем и быстродействующим запорным клапаном (с электроприводом) на вводе топлива в котельную, запорной арматурой на отводах к сливной магистрали и всем котлам (или горелкам), топливными фильтрами, датчиками герметичности резервуара, которые иногда комбинируют с конденсатоотводчиками.
Монтаж резервуара для ЖТ, трубопроводов и всех необходимых приборов целесообразно поручать компаниям, имеющим большой опыт в реализации данных проектов. После окончания монтажа системы специализированная организация должна провести ее испытание и выдать свидетельство о приемке. Емкости и трубопровод необходимо проверять на наличие утечек топлива не реже одного раза в 12 месяцев.

Жидкое топливо

И у нас в стране, и за рубежом для децентрализованного теплоснабжения широко используются дизельное топливо и легкие сорта мазута – так называемые флотские мазуты (Ф5 и Ф12), которые характеризуются невысокой вязкостью, низкой температурой застывания (–5 оС) и высокой теплотой сгорания (Мазуты, обладающие более высокой вязкостью по сравнению с флотскими мазутами, используются в системах центрального отопления или в мартеновских печах и для сжигания в горелках бытовых котлов не применяются.).
Стоимость дизельного топлива выше стоимости мазута, но оно обладает большей теплотой сгорания (дизельное топливо – от 42 000 до 46 000 кДж/кг, мазут – от 36 000 до 41 000 кДж/кг) и при его сжигании выделяется меньше химически агрессивных веществ. Мазут обладает большей вязкостью, и перед подачей на горелку его часто необходимо прогревать. За рубежом широкое распространение получил десульфированный сверхлегкий мазут с концентрацией серы около 0,2 % и теплотой сгорания до 42 000 кДж/кг.
Требования к дизельному топливу и мазуту сформулированы в ГОСТ 10585-99 «Топливо нефтяное. Мазут» и ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное». В соответствии с ГОСТом дизельное топливо, которое может использоваться для работы бытовых отопительных ЖТ-котлов, подразделяется на летнее (Л), зимнее (З) и арктическое (А). Кроме того, дизельное топливо содержит серу, и сведения о виде топлива и процентном содержании в нем серы указываются в маркировке топлива. Для летнего топлива в маркировке указывается также температура вспышки, а для зимнего – температура застывания. Например, маркировка «Л-0,2-40» обозначает летнее топливо с содержанием серы – 0,2 % и температурой вспышки – 40 оС, а маркировка «З-0,2 минус 35» обозначает зимнее дизельное топливо с содержанием серы 0,2 %, которое застывает при температуре –35 оС. Арктическое топливо может использоваться до температуры –50 оС. Все виды дизельного топлива, применяемые в отопительных системах, характеризуются низкой вязкостью.
Дизельное топливо – один из самых дорогих видов топлива, отопление им обходится в несколько раз дороже, чем природным газом. Отопление мазутом несколько дешевле. В ряде моделей ЖТ-котлов можно использовать и отработанное масло, которое относится к условно бесплатным видам топлива, однако для этого необходимо приобрести особую дорогостоящую горелку для сжигания отработки и иметь возможность такое топливо доставать. Также в качестве ЖТ могут использоваться такие промышленные и сельскохозяйственные отходы, как: спирты и спиртосодержащие жидкости, смолы, парафины, толуол, растворители, отходы лакокрасочного производства, рапсовое, кофейное масла и др.
ЖТ содержит серу (0,2–0,5 %), поэтому при сжигании топлива образуется сернистый ангидрит. Водяной пар, которые также при этом выделяется, конденсируется на поверхности теплообменника котла. Сернистый ангидрит и другие окислы серы, растворяясь в конденсате, образуют кислотные соединения, которые делают его агрессивным по отношению к материалу теплообменника. Поэтому в ЖТ-моделях котлов широко практикуется применение чугунных теплообменников, более устойчивых к действию конденсата, чем стальные. Однако выпускаются модели ЖТ-котлов и со стальным теплообменником, позволяющим отапливаться в более гибком температурном режиме. В наиболее надежных и одновременно наиболее дорогих ЖТ-котлах теплообменник изготавливается из особых легированных нержавеющих сталей.
Образуется аналогичный агрессивный конденсат и на стенках дымохода, поэтому при отапливании жидкотопливными, да и вообще современными котлами, характеризующимися высоким КПД, нельзя отводить дымовые газы по кирпичному дымоходу. Его стенки разрушатся под действием конденсата уже в первый год эксплуатации котельного оборудования. В данном случае для дымоотвода применяются одно-, двух- и трехслойные дымоходы из аустеничной хромоникелевой нержавеющей стали 1.4571, стойкой к действию конденсата, который с помощью конденсатоотводчика направляется на нейтрализацию и потом в канализацию.
Сегодня энергетики ряда европейских государств начинают переходить на ЖТ с содержанием серы не более 0,005 % от массы. Стоимость такого топлива выше, но при его сгорании выделяется больше тепла и меньше вредных веществ. Использование топлива с низким содержанием серы в конденсационных котлах позволяет не принимать дополнительных мер по нейтрализации конденсата.
Для теплоснабжения за рубежом все чаще начинают использовать так называемый биодизель, который по своим основным физическим и химическим свойствам почти не отличается от традиционного дизельного топлива. Его получают путем смешивания жирных кислот из растительных масел (рапсовое, соевое, пальмовое) и метилового спирта. Срок его хранения не превышает трех месяцев, что, с одной стороны, не позволяет создавать значительные запасы такого топлива, а с другой – серьезно повышает его экологическую чистоту. В случае утечки такое топливо через некоторое время разлагается на химически безвредные вещества и не причиняет ущерба окружающей среде.
При выборе топлива ЖТ-котла и горелки необходимо в первую очередь руководствоваться требованиями их производителей. В 2008 г. Международный центр качества топлива (IFQC) опубликовал рейтинг 100 стран, внедривших у себя стандарты дизельного топлива с низкими предельными нормами содержания серы. По содержанию в дизельном топливе серы Россия заняла 44-е место, уступив большинству европейских государств. Поэтому к выбору поставщика топлива для зарубежных ЖТ-котлов и горелок необходимо относиться очень ответственно. Использование некачественной солярки или мазута приведет к значительному увеличению вредных выбросов, снижению КПД котла или выходу его из строя. При проведении ТО необходимо будет чаще очищать топливный бак от осадков, заменять форсунки и фильтры.
За рубежом и в России качество топлива, используемого в теплоснабжении, оценивают по одним физико-химическим показателям. При выборе зарубежного аналога того или иного отечественного топлива в первую очередь необходимо учитывать величину условной вязкости.

вернуться назад

Читайте также:

Стандартное жидкое топливо для промышленных котлов из использованной древесины