Особенности разных видов топлива для котлов отопления

Чтобы создать комфортные условия проживания в частном доме, необходимо позаботиться об установке системы отопления. По ряду причин у хозяев жилых помещений не всегда есть возможность подключиться к централизованному источнику теплоснабжения. В такой ситуации на выручку приходят котлы на жидком топливе — специальные устройства, перерабатывающие горючие материалы и превращающие их в тепловую энергию.

Дипломный проект — Проектирование и расчет паровых котлов ДКВР

degree

  • формат docx
  • размер КБ
  • добавлен 05 января 2010 г.

В данной дипломной работе приведен полный расчет паровых котлов ДКВР (двухбарабанные водотрубные реконструированные). Содержание диплома: Ведение Паровые котлы ДКВР. ( двухбарабанные водотрубные реконструированные ). Описание основного и вспомогательного оборудования. Паровой котел ДКВР 10-13: Техническая характеристика ПК ДКВР 10 — 13 . Редукционная установка 13/7: Техническая характеристика РУ 13/7. Описание РУ. Деаэратор питательной воды: Кр…

Особенности агрегата на жидком топливе

КПД у приборов отопления, работающих на жидком топливе, достаточно высокий – 90%. Существует большой выбор моделей с различными уровнями мощности и безопасности.

Виды топлива для котлов:

  1. дизель (солярка);
  2. мазут.

Благодаря установленной в котел вентиляционной горелке создается принудительная тяга. Внутри устройства перемешиваются воздух и топливо, которое распыляется и воспламеняется. Все это происходит в камере сгорания, где стенки горелки являются теплообменниками. Перед тем, как выйти наружу, дымовой газ проходит через пластины и трубки. И чем их больше, тем обильнее поступает тепло в обменник.

Основные узлы теплогенератора

Современные отопительные котлы на жидком топливе отличаются довольно бесхитростным устройством. Они представлены горелкой (форсункой), топливным фильтром, насосом, выносным пультом управления, датчиками регулирования температурного режима и теплоносителем.

Все узлы системы спрятаны под прочным теплоизоляционным корпусом, уменьшающим потери тепла и повышающим эффективность работы агрегата. Снаружи котел обклеен специальной пленкой, которая никогда не нагревается и тем самым предохраняет руки человека от ожогов.

Воздушная масса поступает с улицы или из котельной. Забор воздуха извне осуществляется посредством коаксиальной дымоходной трубы или отдельного канала. Через стенки стального или чугунного теплообменника происходит передача энергии радиаторной системе.

Камера сгорания выполнена в виде жаропрочной емкости, оснащенной впускным и выхлопным отверстиями. Вентиляторная горелка ответственна за подготовку топливно-воздушной смеси и передачу ее в объеме, необходимом для полноценного функционирования всей установки. Главный элемент теплогенератора включает в себя следующие детали:

  • Блок управления. Нужен для определения фаз запуска и выполнения контроля работы вентиляторной горелки. В нем также предусмотрен датчик аварийного отключения.
  • Трансформатор розжига. Формирует искру, гарантирующую воспламенение горючего.
  • Электромагнитный клапан. Регулирует подачу топливного материала в камеру сгорания.
  • Предварительный подогреватель. Изменяет состояние топлива, уменьшая его вязкость. Чем ниже плотность горючего, поступающего в отверстие горелки, тем меньше его расход.
  • Вентилятор с фильтром. Нормализует подачу воздуха, защищая от проникновения внутрь механизма частиц грязи и пыли.
  • Патрубок перелива горючих материалов. Соединен с баком, в котором происходит подогрев топлива.
  • Жаровая труба. Представляет собой магистраль, через которую энергия сгоревшего горючего движется к теплоносителю.
  • Фланец с жаропрочной прокладкой. Дает возможность надежно и герметично закрепить горелку на корпусе котла.

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома

Базовые модели котлов длительного горения с водяным контуром на дровах для дома различают по материалу изготовления, конструкции топки, теплообменника, дымохода, способу загрузки и сжигания топлива.

Дровяной котел длительного горения с водяным контуром оснащают трубчатым (вертикальным) регистром или теплообменником рубашечного типа. Корпусная конструкция практически исключает возможность вскипания воды в системах с естественной циркуляцией.

Читайте также:  Возведение печи голландки своими руками: порядовка, схема, инструкция

В основу твердотопливного котла заложен принцип длительного и экономичного сжигания топлива

Стальной дровяной котел длительного горения для отопления дома имеет малую тепловую инертность. Котловой контур из жаропрочной стали выдерживает резкие скачки температуры и давления в системе. Недостаток материала — чувствительность к коррозии, которую усиливает температурное напряжение металла. Межремонтный период работы агрегата из стали – 15 лет.

Стенки чугунного теплообменника дровяного котла для отопления частного дома с батареями нагреваются и остывают долго. Хрупкий сплав не предназначен для критических перепадов рабочих параметров системы.

Твердотопливный котел в полуавтоматическом режиме

Преимущество чугуна обусловлено аморфностью материала к кислородной коррозии. Срок работы котла с чугунным теплообменником, при правильной эксплуатации агрегата, достигает 25 лет.

Принцип работы агрегата длительного горения — принудительное, последовательное, направленное сверху вниз тление древесины, при котором выделяется метан, угарный газ и водород. Недостаток кислорода замедляет скорость распространения пламени. Дополнительная тепловая энергия образуется при сжигании топочного газа. Поток уходящих продуктов горения омывает поверхность теплообменника на выходе из котла. Конструкция позволяет загрузку дров один раз в сутки.

Таблица 1. Цена котлов длительного горения на твердом топливе:

Марка котла (страна производитель) Цена, рублей
Zota Mix — 32 (Россия) 38700
Stropuva Mini S8 (Прибалтика) 58240
Твердотопливный котел длительного горения ОРОР Н 412 (Чехия) 51731

Пиролизные котлы длительного горения

Пиролизные агрегаты — одна из разновидностей котлов длительного горения. Поэтапное разделение процесса горения повышает эффективность и продлевает время работы газогенератора. Топку пиролизного котла разделяет специальная форсунка. В первом отсеке, под действием высоких температур, закладка дров выделяет горючий газ. Второй служит для дожига продуктов разложения древесины. В зольнике образуется минимальное количество золы, а дымоход не обрастает отложениями сажи.

Газогенераторные установки предназначены для систем отопления жилых домов, площадь которых больше 100 м?.

Таблица 2. Цена пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром:

Марка Цена, рублей
Твердотопливный пиролизный котел МС-16 (Россия) 132000
Стальной пиролизный котел Buderus Logano S171-22 W (Чехия) 202250
Твердотопливный пиролизный котел Буржуй — К СТАНДАРТ-20 (Россия) 49800
Газогенераторный котел КО12 (Россия) 52494

Пиролизные дровяные котлы работают до двух суток на одной загрузке топлива. Стоимость продукта зависит от марки производителя, мощности и степени оснащения агрегата автоматикой.

Устройство горелки

Современные котлы в своей конструкции содержат главный элемент — горелку. От ее работы напрямую будет зависеть производительность агрегата и другие важные эксплуатационные характеристики. Устройство горелки для жидкотопливного котла описано ниже:

  • 1. Трансформатор розжига. Этот элемент служит для вырабатывания искры, благодаря которой происходит воспламенение топлива. Современные устройства оснащаются электронными узлами, так что спички или зажигалка не потребуются.
  • 2. Блок управления. Это самый важный элемент — «мозг» горелки. В нем находятся микросхемы, которые вырабатывают все управляющие электронные сигналы. Здесь же расположен и главный датчик аварийного отключения в случае возникновения внештатной ситуации. Сбоку на блоке есть разъем для подключения в сеть.
  • 3. Электромагнитный клапан служит для увеличения или уменьшения подачи топлива в камеру сгорания. Сама камера является местом, где непосредственно происходит горение топливно-воздушной смеси и выработка тепловой энергии.
  • 4. Воздушный регулятор предназначен для подачи воздуха в камеру сгорания. Он имеет специальный фильтр, который препятствует проникновению твердых частиц.
  • 5. Предварительный прогреватель горючего служит для подогрева жидкости перед ее отправкой в камеру сгорания. Это позволит не тратить лишнюю энергию, так как топливо будет мгновенно воспламеняться.
  • 6. Патрубок для подачи топлива соединяется с баком, в который заливается соответствующий вид горючего. Подача регулируется автоматикой, человеку нужно только следить за уровнем горючего в баке, чтобы он не падал ниже минимума.
  • 7. Жаровая труба нужна для непосредственной доставки полученной тепловой энергии к месту нагревания воды, которая затем пойдет циркулировать в системе отопления.
Устройство горелки

Одним из представителей котлов на жидком топливе является Kiturami. Он представляет собой напольный дизельный агрегат, который служит для отопления и горячего водоснабжения. Модель является одной из лучших на российском рынке по соотношению цена/качество. Устройство оснащается умной системой автоматического управления и характеризуется высоким КПД и низкими потерями энергии.

Читайте также:  Как выбрать твердотопливный пеллетный котел отопления

Исходя из отзывов о жидкотопливных котлах, можно сказать, что многие недовольны дороговизной горючего и необходимостью постоянно следить за уровнем топлива в баке. Но, в то же время, жители негазифицированных районов отмечают, что это самый лучший способ отопления своего жилища на сегодняшний день.

Цена жидкотопливных котлов в зависимости от мощности составляет 27-120 тысяч рублей.

Уголь

В России можно купить только уголь низкого качества. Это будет только рядовой сорт угля, у которого фракция от 0 до 100 мм. Сортированный купить практически невозможно.

При выборе котла с автоматической подачей надо обратить внимание на то, какой уголь рекомендует производитель — наверняка сортированный, которого в продаже нет.

Мелкие фракции проваливаются через колосниковую решётку даже в котлах с ручной подачей, и не сгорают. Плотный слой мелкой фракции препятствует подаче кислорода, необходимого для горения. Нужная дополнительная интенсивная подача воздуха с помощью вентилятора
.

При автоматическом поддержании горения имеет значение теплотворная способность и фракция угля.

Преимущества

  • Теплотворная способность выше чем у дров.
  • 
Простота и долговечность: данный вид котлов не требует специального обслуживания, а простота конструкции котла без автоматической подачи минимизирует число поломок.
  • В степной зоне практически единственный вид доступного топлива

Недостатки

  • Зимой влажный уголь смерзается. 
О
  • От угля на участке и в помещении где стоит котёл много грязи.
  • При горении образуется чёрный дым.
  • 
Топливо необходимо загружать в топку вручную.
  • Плохо поддаётся поддержанию заданной температуры теплоносителя.

Какие неисправности повышают топливный расход?

Калькулятор расхода топлива — это не только способ рассчитать бензин на поездку, но и важное средство диагностики. Резкое отклонение показателей от нормы может указывать на следующие проблемы:

  • Сбои в электронике, контролирующей двигатель. Чтобы проверить это предположение, просто сверьтесь с показателями блока управления.
  • Забившиеся инжекторы. Смесь перестает поступать в цилиндры в достаточном количестве, а ценный бензин просто выгорает, не доходя до мотора.
  • Забившийся воздушный фильтр. Искажает процесс формирования смеси.
  • Заклинивший термостат. Даже в жаркий день он может настраивать расход с расчетом на прогрев мотора.
  • Износившийся адсорбер. При обнаружении проблемы немедленно обращайтесь в автосервис.
  • Некорректная работа кондиционера на городских трассах.

Также на расход могут влиять следующие переменные:

  • Излишняя вязкость масла. Чтобы избежать проблемы, используйте только брендовые масла с оптимальными характеристиками.
  • Несоразмерный диаметр дисков. Чем больше диаметр — тем больше тратится топлива.

Устранить их несложно, но промедление может привести к более серьезным неполадкам. Не забывайте вовремя проходить ТО, чтобы сократить расходы на топливо и предотвратить неожиданные поломки.

Каменный уголь

Среди различных видов твёрдого топлива каменный уголь обладает наибольшей теплоотдачей, что делает его одним из самых эффективных энергоносителей в котлах отопления. Количество теплоты, выделяемой при сгорании угля, в два раза превышает аналогичный показатель для древесины и составляет около 7,5 кВт-ч/кг.

Таким образом, для поддержания определённой температуры теплоносителя в контуре каменного угля потребуется значительно меньше, чем других видов твёрдого топлива.

Самым эффективным с точки зрения выработки тепла является антрацит. В нём минимум влаги и примесей. Однако он очень дорог и быстро сгорает, давая очень высокую температуру, которая попросту не нужна в отопительных котлах.

Преимущества каменного угля обусловлены его физическими и химическими свойствами:

Каменный уголь
  1. Высокая теплотворная способность. Главный плюс. При грамотной конструкции котла ведра угля вполне может хватить на сутки. Объём запасов топлива, приобретаемого на отопительный сезон, меньше, это особенно выгодно для маленьких или плотно застроенных участков.
  2. Уголь не боится влажности. Хотя для хранения угля и сооружают угольные ямы и сараи, внутри них не обязательна максимальная сухость. Намокший уголь при высыхании сохраняет свои свойства, так как влага не проникает внутрь.
  3. При сгорании каменный уголь даёт весьма высокую температуру, которую не в силах дать древесина и её производные. Это позволяет эффективнее нагревать теплоноситель в контуре меньшим количеством топлива.

К сожалению, каменный уголь довольно дорог. Даже с учётом того, что он даёт больше тепла, экономической выгоды от его использования может и не получиться. Другое дело – расположение вблизи известных каменноугольных бассейнов. В этих регионах уголь всегда дешевле, и его значительно проще купить. В местах залежей уголь почти полностью вытесняет дрова из обихода.

Читайте также:  Индивидуальное отопление в многоквартирном доме

Пожарная безопасность! При сваливании угля в большие кучи существует опасность самовоспламенения. Дело в том, что полезное ископаемое, извлечённое из недр земли, на воздухе окисляется, что ведёт к саморазогреву. При достижении критической отметки уголь возгорается внутри кучи – идёт медленное горение.

Чтобы не допустить самовоспламенения, уголь складируют на негорючую подложку, а насыпают слоями. Также следует с осторожностью относиться к топке котла коксовым углём, который иногда покупается владельцами участков, расположенных вблизи обогатительных комбинатов. При неправильном использовании кокс может дать столь высокую температуру, что стальная и даже чугунная топочная прогорают насквозь, выводя котёл из строя.

Выбор дизельного котла

Приборы бывают двухконтурные и одноконтурные. Практика показывает, что двухконтурный отопительный агрегат намного лучше, так как он имеет двойной теплообменник. Эта конструкция позволяет одновременно выполнять свою прямую функцию отопления и подогревать воду. Данная установка имеет продуктивность в 95%.

Рис. 5 Конструкция дизельного котла

А встроенная автоматическая система упрощает управление прибором. Хозяину остается лишь ухаживать за прибором и ежегодно его прочищать. Если есть необходимость в использовании большого литража воды, в таком случае лучше сразу купить дизельный котел со встроенным бойлером.

Промышленные помещения могут использовать отопительные приборы, которые могут функционировать как на мазуте, так и на отработанном масле, подлежащему утилизации. Каждый тип горючего подразумевает и определенно свой вид горелки, но есть вариант приобретения и универсальной горелки, которая будет работать на любом жидком топливе.

Данные жидкотопливные котлы оборудуются разными форсунками: одноступенчатыми, двухступенчатыми и трехступенчатыми. В таких горелках (рисунок 4), обычно, используется принудительная подача топлива, что обеспечивает высокую эффективность работы, которая порой намного выше, чем у газовых устройствах.

Конечно, данное преимущество работает параллельно с шумовым эффектом, что не является приятным явлением. Двух- и трехступенчатые горелки достаточно экономичные в расходе топлива, увеличивают срок эксплуатации прибора, расширяют диапазон настроек в несколько раз. В таких приборах горелка, встроенная в корпус. Цена такого устройства хоть и выше в несколько раз, но срок его эксплуатации компенсирует начальные затраты.

Сегодня на рынке продаются конструкции отопление дизелем, которые не хуже газовых котлов и по характеристикам, и по эффективности работы, и по обслуживанию. Ко многим приборам продают уже разные дополнительные приспособления, в виде проточного подогрева горючего. Он установлен перед форсункой.

Для полной автономной работы дизельного отопительного котла можно купить сразу дизельную электростанцию. Она будет обеспечивать своей электроэнергией и горелку, и циркулярный насос, и автоматику и систему безопасности. Конечно, расход горючего увеличиться, но многие проблемы изначально будут устранены. Электростанция так же может не выключаться, если нет проблем с перепадами напряжения.

Статьи по теме: Котлы на отработке своими руками: чертежиКотел на отработке с водяным контуромДизельный котел Китурами (Kiturami)

Напольный жидкотопливный котел Navien LST 60KRN представляет собой лучший вариант для отопления больших домов, павильонов, автомастерских. Его высокая мощность (60 кВт) в сочетании с КПД 90% позволяет создать комфортный микроклимат в зданиях площадью до 600 кв. м. Отопительный прибор сделан в европейском стиле. Его отличительными чертами стала прямоугольная форма, компактные размеры, небольшой вес. Высокопроизводительное устройство без проблем можно установить в малогабаритной котельной с обычными дверями. Котел оснащен вентилятором надувной горелки, что позволяет выводить выхлопные газы в имеющийся дымоход или через стену наружу. Благодаря продуманной конструкции теплообменника прибор обеспечит жильцов дома или работников автомастерской необходимым количеством горячей воды.

Navien LST 60KRN

По отзывам потребителей, котел прекрасно справляется с отоплением больших зданий и обеспечением людей горячей водой. К недостаткам можно отнести только высокую цену.