Котлы на жидком топливе – принципы работы и расчет расходов топлива
     

Котлы на жидком топливе – принципы работы и расчет расходов топлива

Качественное отопление собственного дома – один из самых важных вопросов, стоящих перед его хозяином. И при его разрешении очень часто возникает дилемма, какой же отопительный агрегат станет оптимальным в складывающихся условиях. Безусловно, если к дому подведена газовая магистраль, то предпочтение отдаётся котлам, работающим на природном газе – по стоимости эксплуатации такое оборудование равных себе не имеет. Но в том случае, когда подобная возможность отсутствует (газификация населенного пункта в ближайшее время не предполагается) или для ее реализации требуются совершенно «космические» траты (а так нередко случается, когда необходимо выполнить подводку от магистрали к конкретному зданию), приходится невольно искать иные решения.

Котлы на жидком топливе – принципы работы и расчет расходов топлива

Котлы на жидком топливе – принципы работы и расчет расходов топлива

Одним из решений может стать использование жидкого топлива – чаще всего в этом качестве используется солярка, но возможны варианты с отработанным машинным маслом или мазутом. Такой вариант, безусловно, требует специализированного оборудования, которое необходимо уметь выбрать, и при этом – еще и правильно спрогнозировать эксплуатационные расходы. Поэтому тема сегодняшней публикации: котлы на жидком топливе – принципы работы и расчет расходов топлива.

Кратко – о достоинствах и недостатках жидкотопливного отопительного оборудования

Итак, если отопление требуется «здесь и сейчас», а никакой возможности получить доступ к сетевому газу или организовать постоянный подвоз сжиженного газа не имеется, то рассматривают варианты котлов на дровах или иных типах твердого топлива, электрический обогрев или использование оборудование, работающего на жидких углеводородах. Чем же последнее выделяются в лучшую сторону?

К преимуществам можно отнести следующее:

  • Установка котла на жидком топливе не требует весьма длительных и «нудных» согласительных процедур со сбором документов, составлением и утверждением по инстанциям проекта. В этом можно считать его отличительное достоинство от газового оборудования – хозяева проводят установку «на свой страх и риск». Правда, меры пожарной безопасности здесь еще и похлеще, так что могут быть трения если не с газовиками, так с пожарной инспекцией.
  • Преимущество над твердотопливными котлами – это простота точных регулировок и отсутствие необходимости частого вмешательства в работу котельной. Нет нужды проводить регулярные загрузки дров или угля, без которых не обходятся даже котлы длительного горения.
  • По сравнению с электрическими котлами жидкотопливные менее зависимы от «капризов» электросетей. Большинство из них все равно нельзя назвать энергонезависимыми – в схеме присутствуют вентиляторы для нагнетания воздуха, насосы для обеспечения подачи топлива и, часто, электронные блоки управления. Однако эта проблема, при возможных временных перебоях, может решаться установкой блока бесперебойного питания или резервного генератора, года в таких же условиях электрические котлы или иные электронагреватели становятся полностью неработоспособными.

Кроме того, для работы полностью электрического отопления зачастую приходится наращивать мощность на входе в дом, то есть протягивать новые или дополнительные линии, что может стать весьма затратным. Котлы на жидком топливе таких мероприятий не потребуют, но у них есть свои «фишки».

  • Оборудование на жидком топливе в основном отличается весьма приличным коэффициентом полезного действия, сравнимым с аналогичным показателем газовых агрегатов и даже электрических установок или приборов. В особенности это касается современных моделей, в которых организован дополнительный отбор тепла, выделяемого за счет конденсации водяных паров, всегда в немалом количестве образующихся при сгорании любых углеводородов, как газообразных, так и жидких.
  • Большинство котлов, работающих на жидком топливе, отличаются высокой степенью универсальности. По сути, их камера сгорания многофункциональная, и позволяет менять горелки в зависимости от типа применяемого топлива – будь то керосин, солярка, отработка, биотопливо и т.п. Мало того, практически безо всяких серьезных переделок котел со временем может стать и газовым – опять же, только за счет смены горелки. Таким образом, если в просматриваемой перспективе все же намечается прокладка к дому газовой магистрали, то есть необходимо потерпеть пару-тройку лет, то котел подобного типа становится просто «палочкой выручалочкой». Не придётся приобретать и переустанавливать новый агрегат, менять его обвязку «по воде» — достаточно выбрать и установить газовую горелку с унифицированным крепежным фланцевым узлом. Кстати, существуют и многотопливные горелки, например: газ и легкие типы жидкого топлива (солярка).
Особое преимущество котлов подобного исполнения:они легко переводятся на иной тип топлива сменой горелки либо использованием горелки универсального (мультитопливного) класса

Особое преимущество котлов подобного исполнения:они легко переводятся на иной тип топлива сменой горелки либо использованием горелки универсального (мультитопливного) класса

В развитие темы можно добавить, что подобные унифицированные по креплению горелки для газообразного или жидкого топлива нередко подходят и к определённым линейкам дровяных котлов.

Котел один и тот же, твёрдотопливный «Wirbel Eko-СК», но установкой соответствующей горелки и необходимой автоматики превращается в газовый, дизельный или пеллетный

Котел один и тот же, твёрдотопливный «Wirbel Eko-СК», но установкой соответствующей горелки и необходимой автоматики превращается в газовый, дизельный или пеллетный

Однако, не все с жидкотопливными котлами столь «радужно». Недостатки у них тоже серьезные, и их необходимо знать:

  • В первую очередь, стоимость качественного дизельного топлива никак нельзя назвать низкой. А расход при отоплении дома большой пощади, да с учетом длительности отопительного сезона в наших краях, получается немалым. То есть годовые затраты на отопление будут далеко не всем по карману.
  • Необходимо создать условия для хранения большого объема топлива. Если присовокупить сюда его пожароопасность, то задача выглядит тем более сложной. Кроме того, при низких температурах солярка в трубопроводах, да и в самой емкости, может начать густеть, «прихватываться» морозом, а это означает необходимость термоизоляции хранилища и магистрали от него к котлу. Поэтому баки под топливо очень часто стараются расположить непосредственно в котельной, что потребует помещения немалой площади (учитывая и вполне «впечатляющие» размеры и самого котла).
В наше время проблем с приобретением вместительных и довольно компактных ёмкостей для дизельного топлива нет, но все равно эту «махину» нужно куда-то пристроить, да и стоит она – недешево.

В наше время проблем с приобретением вместительных и довольно компактных ёмкостей для дизельного топлива нет, но все равно эту «махину» нужно куда-то пристроить, да и стоит она – недешево.

  • Нефтепродукты всегда имеют специфический запах, и отравлять им атмосферу в комнатах никто не захочет. Стало быть, и речи идти не может о размещении оборудования в жилой зоне или в соседствующих помещениях, не имеющих герметичных перегородок или дверей. Получается, что оптимальным решением будет строительство выделенной котельной.
  • К аналогичному выводу подводит и другое обстоятельство – работа жидкотопливного отопительного оборудования обычно весьма шумная.
  • В отличие от газа, нефтепродукты при сгорании выделяют немалое количество копоти и мелкой сажи, которая довольно быстро начинает забивать теплообменники котла и дымоходную систему. Стало быть, профилактические работы по чистке котла придётся проводить значительно чаще.
  • Жидкое топливо чаще всего требует предварительной очистки (фильтрации) и подогрева. Это усложняет устройство котла, нередко требует дополнительных расходов на сменные фильтрующие элементы.
  • Считается, что не имеет никакого смысла приобретать котел, работающий на жидком топливе, для отопления небольшого (скажем, до 100 м²) дома. Разумнее будет поискать другое приемлемое решение.
  • Стоимость котлов подобного типа или сменных горелок к ним – весьма высока.

Принцип устройства и действия котлов на жидком топливе

Если говорить о конструкции самого котла, как водонагревателя, выведя «за скобки» аппаратуру сжигания топлива, то его конструкция ничем особым, как правило, и не отличается.

Несмотря на весьма значимые различия в компоновке котлов, принцип их устройства общий, и весьма схож с агрегатами, работающими на природном газе.

Несмотря на весьма значимые различия в компоновке котлов, принцип их устройства общий, и весьма схож с агрегатами, работающими на природном газе.

Агрегат обычно заключается в металлический корпус (поз. 1), под которым скрыт слой надежной термоизоляции (поз. 2) (как правило, это базальтовая вата), полностью покрывающий всю «начинку». Благодаря этому, выработанное тепло расходуется наиболее рационально, не тратится на ненужный нагрев окружающего воздуха, а поверхность котла не будет накаляться до опасных температур.

Внутренняя компоновка может сильно отличаться в различных моделях, тем более – у разных производителей, но принцип от этого не меняется.

Процесс сжигания топлива (неважно, какого) в таких агрегатах проходит в специальной камере сгорания (поз. 3). Она заключена в теплообменную «водяную рубашку» (поз. 4), по которой циркулирует теплоноситель.

Кстати, активный теплообмен происходит не только в этой камере. Раскалённые продукты сгорания топлива проходят через трубчатый или пластинчатый теплообменник, расположенный выше (поз. 6), где на пути к дымоходу (поз. 7) также отдают нагрев теплоносителю.

Теплообменники в котлах, работающих на жидком топливе, могут быть чугунными (из обычного или пластичного чугуна) или стальными.

Котлы могут оснащаться чугунными или стальными теплообменниками. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки

Котлы могут оснащаться чугунными или стальными теплообменниками. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки

Чугунные значительно массивнее, инертнее при разогреве и при отдаче тепла, не боятся коррозии. Но уязвимым местом этого металла является хрупкость, причем как механическая, так и термическая. Поэтому котлы с чугунными теплообменниками необходимо правильно обвязывать (с созданием малого контура) и эксплуатировать, особенно в период пуска первичного разогрева. При соблюдении правил эксплуатации чугунный теплообменник может прослужить 50 и более лет.

Сталь резких перепадов температур не боится, но прогорает значительно быстрее, и, как ни крути, подвержена коррозии. Срок службы стальных теплообменников – не столь значителен, как чугунных, и ограничивается обычно 15÷20 годами.

В некоторых моделях предусмотрена еще и конденсационная ступень теплообмена, где энергетический потенциал дополнительно отбирается за счет конденсации водяных паров, являющихся обязательной составляющей продуктов сгорания любого органического топлива.

Теплообменники конденсационного типа, устанавливаемые во многих современных котлах, дают вполне весомый прирост коэффициента полезного действия оборудования

Теплообменники конденсационного типа, устанавливаемые во многих современных котлах, дают вполне весомый прирост коэффициента полезного действия оборудования

Разогретый в котле теплоноситель уходит через патрубок (поз. 8) в основной контур системы отопления дома. Возврат осуществляется по трубе «обратки», патрубка которой на данной схеме не видно (он расположен внизу сзади).

Всеми  перечисленными выше элементами котел практически не отличается от своих «собратьев», работающих на газе или твердом топливе. Мало того, как уже говорилось, помимо агрегатов, рассчитанных именно на солярку или иное жидкое топливо, получили широкое распространение универсальные котлы, в которых камера сгорания имеет горловину с системой креплений, куда может устанавливаться нужная горелка – газовая, пеллетная или жидкотопливная.

Яркий пример универсального котла – «De Dietrich GT 227» может работать с целой линейкой горелок, рассчитанных на различные типы топлива

Яркий пример универсального котла – «De Dietrich GT 227» может работать с целой линейкой горелок, рассчитанных на различные типы топлива

Таким образом, основным узлом, отличающим котел, работающий на жидком топливе, ото всех остальных, является его «сердце», то есть специальная горелка (поз. 5), обеспечивающая смешивание горючего с воздухом, дозировку смеси при подаче на форсунки, воспламенение, управление пламенем, необходимые регулировки и другие функции.

Особенностью котлов такого типа всегда является их главный узел – специальная горелка, работающая на одном или на нескольких видах жидкого топлива: солярке, отработанном масле, мазуте, биотопливе

Особенностью котлов такого типа всегда является их главный узел – специальная горелка, работающая на одном или на нескольких видах жидкого топлива: солярке, отработанном масле, мазуте, биотопливе

Дизельная (или иная жидкотопливная) горелка – это весьма сложный прибор, разобраться в устройстве которого неспециалисту – весьма затруднительно. По большому счету, в этом и нет особой нужды, тем более что горелки разных производителей могут серьезно отличаться своими технологическими особенностями. Но базовую структуру этого самого главного элемента жидкотопливного котла знать все же необходимо.

На иллюстрации представлены одна из горелок в разрезе, с указанием ее деталей и узлов. А ниже будут вкратце рассмотрены ее основные элементы.

Схема, демонстрирующая устройство одной из моделей горелок, работающих на дизельном топливе

Схема, демонстрирующая устройство одной из моделей горелок, работающих на дизельном топливе

Итак, основными конструктивными элементами жидкотопливных горелок можно считать:

  • Вентилятор, обеспечивающий нагнетание воздуха, необходимого для формирования факела горючей смеси и для полного сгорания жидкого топлива. Вентилятор оснащен собственным электроприводом.
  • Топливный насос, который должен обеспечить подачу солярки из бака к горелке по магистрали, создавая при этом требуемое давление.
  • Блок подготовки топлива, который обычно включает фильтр для очистки от примесей взвесей, и узел подогрева, что особенно важно в период сильных холодов. Солярка (или иное топливо) должны подаваться на смешение с воздухом при определенной температуре – так обеспечивается полноценное сгорание смеси. Нагрев может осуществляться ТЭНом, имеющим собственную систему регулировки. Практикуется и косвенный нагрев, когда топливопроводная труба получает нагрев от работающего котла за счет продуманной конфигурации ее расположения.
  • Форсунка с соплами, которая обеспечивает смешивание и распыление смеси топлива и воздуха, по сути, формирует факел, обеспечивает его воспламенение и поддержание стабильного горения в ходе работы котла. Около форсунки в обязательно порядке находится запальное устройство, автоматически срабатывающее при пуске котла.
  • Дозирование подачи воздуха и солярки  на форсунки производится за счет воздушной заслонки и топливного регулятора, которые управляются сервоприводами, связанными с блоком управления горелки. Стабильность процесса горения факела обеспечивается и регулятором вторичного воздуха, подаваемого в камеру сгорания.
Дизельные горелки оснащаются собственными электронными или электромеханическими органами контроля и управления

Дизельные горелки оснащаются собственными электронными или электромеханическими органами контроля и управления

  • Безусловно, любая современная горелка оснащена электронным блоком контроля и управления. Имеется термостатический регулятор, которым задаётся необходимый температурный режим работы. За наличием пламени в камере следит специальный фотодатчик. Особые приборы постоянно контролируют степень дожига топлива и содержание сажи и вредных соединений в продуктах сгорания. Предусмотрено несколько степеней защиты от нештатной работы оборудования. Система управления горелки обычно связывается с блоком управления самого котла – предусмотрены специальные разъемы для сигнального кабеля.
  • Горелка в обязательном порядке имеет фланец, посредством которого закрепляется в горловине камеры сгорания котла.
Фланец горелки с жаропрочной прокладкой позволяет надежно и герметично закрепить ее на корпусе котла после установки в камеру сгорания

Фланец горелки с жаропрочной прокладкой позволяет надежно и герметично закрепить ее на корпусе котла после установки в камеру сгорания

Итак, горелка – это довольно сложный «организм», поэтому была рассмотрена лишь поверхностно. Лезть самостоятельно в нее, выходя за установленные производителем рамки возможного вмешательства (регулировки, очистки, профилактики, оговоренной в паспорте изделия) – не рекомендуется, так как неосторожными действиями вполне можно вывести сложную механику и электронику из строя и привести в негодность всю горелку в целом.

Что необходимо оценивать при выборе котла, работающего на жидком топливе

Если обстоятельства складываются так, что дизельный котел становится единственной разумной альтернативой, то необходимо суметь правильно подобрать оптимальную модель.

  • Котлы различаются по типу исполнения. Большинство из них предназначены для стационарной установки на полу. Однако, можно встретить и компактные импортные модели настенного исполнения. То есть при выборе необходимо руководствовать имеющимися возможностями размещения прибора – где и какое ему может быть выделено место.

Впрочем, навесные жидкотопливные котлы встречаются нечасто, особой популярностью не пользуются, и в основном все останавливают свой выбор на напольных моделях. А раз так, то важным моментом являются и габариты котла, и его масса – для некоторых моделей придется, возможно, укреплять поверхность пола перед установкой, расширять дверной проем для заноса оборудования в котельную.

  • Тепловая мощность котла должна удовлетворять нуждам создаваемой системы отопления. Этот параметр, кстати, очень тесно связанный и с расходом жидкого топлива, мы рассмотрим чуть ниже и подробнее.
  • Неважно, встроенная или съемная используется горелка, следует обратить внимание на количество режимов ее работы (по мощности). Так, они бывают одноступенчатыми, двухступенчатыми, трехступенчатыми и даже работающими по принципу модуляции пламени в зависимости от изменения окружающих условий. Чем больше ступеней, тем точнее можно отрегулировать работу котла, тем меньше станет циклов запуска и остановки, тем ниже расход топлива. Правда, пропорционально количеству ступеней растет и стоимость оборудования.
Трехступенчатая дизельная горелка модели «Uret U12VTTU»

Трехступенчатая дизельная горелка модели «Uret U12VTTU»

  • Безусловно, при приобретении котла или горелки требуется заранее знать, какой же тип жидкого топлива будет использоваться. Подавляющее большинство потребителей отдаёт предпочтение солярке – значит, именно дизельное топливо должно быть указано в паспорте изделия.

Горелки на отработанном масле бывают рентабельны на автопредприятиях, где этого «добра» бывает в избытке и практически бесплатно. Мазут также не пользуется спросом у частников, несмотря на не столь высокую, как у солярки, цену. За биотопливом, надо полагать, большое будущее, но пока еще оно в наших краях воспринимается на уровне «экзотики».

Что такое биотопливо и как его получают самостоятельно?

Многие технические сельскохозяйственные культуры, отходы пищевого производства и деревообработки содержат масла и другие органические соединения, которые после соответствующей обработки можно превратить во вполне полноценное топливо, схожее с дизельным. В чем заключается процесс переработки, и можно ли получить биотопливо своими руками – читайте в специальной статье нашего портала.

Кстати, чем дешевле топливо, тем ниже его теплотворные способности, и тем выше стоимость горелки или котла, предназначенный для работы с его использованием.

И еще – существуют и такие горелки, которые могут работать с разными типами топлива. Универсальность – дело, конечно, хорошее, но вот только не особо хвалят такие приборы, в том числе за слишком завышенную цену, за низкую надёжность и явное снижение КПД. Так что делайте выбор сами…

  • Котел может быть одноконтурным, то есть работать только на подогрев теплоносителя для системы отопления, или двухконтурным, в котором имеется дополнительный теплообменник для горячего водоснабжения.

Надо сказать, что котлы на жидком топливе обычно отличаются немалой мощностью, и к ним лучше завязать бойлер косвенного нагрева – так работа оборудования будет более «плавной», без частых включений-выключений горелки. А потребность в горячей воде будет обеспечена в полной мере, так как ГВС будет организовано по аккумулирующему принципу: всегда необходимый запас – к услугам хозяев.

Никто не запрещает приобретать двухконтурный дизельный котел, но это лишние затраты и дополнительные «уязвимые места» в самом оборудовании, снижающие его долговечность.

Оптимальное сочетание – дизельный котел со сменной горелкой, то есть с возможностью перехода на иной тип топлива, и связанный с ним бойлер косвенного нагрева

Оптимальное сочетание – дизельный котел со сменной горелкой, то есть с возможностью перехода на иной тип топлива, и связанный с ним бойлер косвенного нагрева

  • Система обеспечения безопасности и управления котла (или дизельной горелки) – один из ключевых критериев выбора оборудования. Встроенные термостатические датчики позволяют задавать необходимый температурный режим системы отопления – по достижению требуемого порога котел будет переведен на минимальное потребление. В более современных моделях датчики реагируют не только на предустановленные параметры температуры теплоносителя — они оценивают изменение внешних условий, а автоматика вырабатывает наиболее рациональный режим работы котла.

Специальный электронный контроллер способен регулировать и другие параметры – приток воздуха и горючего для создания топливной смеси, требуемый уровень подогрева солярки, наличие пламени и стабильность факела и другие.

Важнейшей задачей автоматики является обеспечение безопасности эксплуатации оборудования. Так, блок управления должен реагировать на перегрев тех или иных узлов горелки, избыточность или недостаточность давления в трубопроводах питания, на отсутствие или недостаточность тяги, говорящей о необходимости чистки теплообменника и (или) дымоходных каналов, на самозатухание факела, являющееся признаком засорения форсунок, на отсутствие теплоносителя в водяном контуре. Многие современные модели оснащены, помимо этого, системой самодиагностики, и в случае появления каких-либо нарушений или сбоев, на дисплее прибора появляется соответствующая индикация.

Кстати, котлы, работающие на жидком топливе и имеющие современные модули управления, отлично вписываются в концепцию «умного дома», и ими можно управлять дистанционно по различным каналам связи, в том числе IP и JSM.

  • Раз встал вопрос о приобретении кола на жидком топливе, то сразу, вероятно, следует продумать и проблему складирования запасов этого самого топлива.

В настоящее время предлагается немало вариантов вместительных баков, выполненных из металла или прочного пластика, устойчивого к воздействию нефтепродуктов. Пластиковый вариант, наверное, сморится предпочтительнее.

Ассортимент таких емкостей – немал, и различаются они и по форме, и по объему. Безусловно, самым разумным решением станет приобретение бака, в который можно залить запас на весь отопительный сезон, но это – как у кого позволяет место и финансы. В принципе, в продаже есть далее совсем небольшие емкости, рассчитанные на суточное потребление, но вот только об удобстве такого подхода говорить уже не приходится.

На схеме нижа показан один из вариантов бака в стандартной комплектации:

Комплект бака для хранения дизельного топлива для нужд отопления

Комплект бака для хранения дизельного топлива для нужд отопления

1 – корпус из прочного пластика, изготавливаемый по бесшовной технологии ротформовки. Наличие ребер жесткости и особая конфигурация корпуса обеспечивают его прочность, устойчивость как к внешним воздействиям, так и к давлению жидкости изнутри.

– заливная горловина, герметично закручивающаяся после заполнения емкости.

– дренажный кран, позволяющий сливать оставшийся осадок после выработки всего запаса горючего перед очередной заправкой.

4 – необходимый комплект фитингов – для монтажа топливных магистралей и других узлов обвязки бака.

5 – датчик топлива, механический, поплавкового типа – дает информацию о наличии и количестве топлива в емкости.

6 – топливозаборник со шлангом (длина шланга обеспечивает забор топлива по всей высоте емкости). Всасывающий конец шланга оснащен поплавком, что позволяет всегда производить забот топлива с его поверхности, то есть в самом чистом виде.

– так называемый «дыхательный клапан», необходимый для сброса избыточных паров топлива в атмосферу. Обычно устанавливается в стволе вентиляционного канала, а с баком связан специальным дюймовым трубопроводом.

8 – набор труб (медных или полимерных) для организации системы подачи топлива от бака к горелке. В ряде случаев, когда этого требует конструкция котла или горелки, организуется и обратный поток. Невыработанное, излишнее горючее возвращается по нему в емкость.

9 – топливный фильтр. Устанавливается опционально, только в том случае, если фильтрация топлива не предусмотрена в конструкции самой горелки.

Установить такой бак по силам двум человекам – ничего сложного в его обвязке не видится. Срок службы такого полимерного хранилища оценивается в 50 лет.

А вот какой объем бака нужен? Как уже говорилось, целесообразнее всего запасаться на зиму сразу – это и дешевле выйдет, и исключаются вероятности неприятных моментов, когда горючее на исходе, а возможности его подвоза (по тем же погодным условиям) в данный момент нет. В крайнем случае можно создавать запасы с расчётом на один или пару месяцев автономной работы. А вот приобретать емкости с заправкой на неделю-другую – совершенно непрактично.

Вот о мощности котла и необходимых запасах топлива — как раз и поговорим в следующем разделе публикации.

Мощность котла и предполагаемый расход жидкого топлива

Эти две величины, безусловно, тесно взаимосвязаны – чем больше мощность отопительного оборудования, тем выше потребление топлива, вне зависимости от его вида. Попробуем разобраться в этом вопросе.

Необходимая мощность котла для полноценного отопления дома

Начнем с необходимой мощности, которая полностью обеспечит потребности системы отопления.

Очень часто к подобным расчетам подходят следующим образом – принимают, что для отопления дома с высотой потолков в помещениях до 3 метров и с хорошей степенью термоизоляции строительных конструкций необходимо 100 Ватт тепловой энергии на каждый квадратный метр площади. Или, иначе говоря:

1 кВт → 10 м²

Очень удобно для расчетов. Так, сразу можно прикинуть, например, что для дома с общей площадью отапливаемых помещений, например,150 м², потребуется 15 кВт тепловой энергии. То есть приобретаемый котел по своим паспортным данным должен обеспечивать такую мощность, с небольшим эксплуатационным запасом.

Кстати, для котлов, работающих на жидком топливе, большой запас мощности закладывать не рекомендуется – это и лишние расходы, и неэффективная работа оборудования, ведущая к его быстрому износу. При выборе конкретной модели желательно ограничиваться запасом в 10, максимум 15%, если подобную возможность предоставляет ассортимент выставленных в продаже моделей. Получается, что для нашего примера будет достаточно котла, обеспечивающего тепловую мощность в 16,5 ÷ 17 кВт.

Однако, предложенный метод все же не отличается высокой точностью. Согласитесь, подходить с одними мерками к северным и южным регионам страны – довольно странно. Кроме того, в немалой степени потребность в тепле зависит и от особенностей самого дома.

Поэтому предлагаем читателю воспользоваться более точным алгоритмом расчета, который учитывает целый ряд критериев, зависящих как от места расположения здания, так и от его конструкции. Эта методика очень подробно изложена в одной из специальных статей портала.

Как точно определить необходимую мощность для системы отопления?

Не особо сложная, но довольно точная методика расчета с приложением онлайн-калькулятора показана в статье, посвященной расчету потребления газа на отопление. И хотя у нас тема статьи жидкое топливо, именно этот этап вычислений – полностью идентичный, независимо от типа котла или иного обогревателя. Пройдите по ссылке – и алгоритм расчёта откроется в новой вкладке браузера.

Итак, если вы воспользуетесь предложенным алгоритмом и проведете собственный расчет, то у вас получится определенное суммарное значение, показывающее, какое количество тепла требуется, чтобы поддерживать в доме комфортный микроклимат в самых неблагоприятных условиях, например, на пике зимних морозов.

Для чего это значение нам нужно?

  • Прежде всего, мы задавались целью определиться, какой мощности котел нас устроит. Как уже говорилось, оптимальным станет тот, у которого паспортная мощность выше расчетной на 10÷15 процентов.
  • Так как расчет велся по каждому помещению в отдельности, полученная информация наглядно покажет, какая схема расстановки радиаторов  (или иных приборов теплообмена) по комнатам станет оптимальной. Так что созданную табличку не надо торопиться выбрасывать.

Правильный подбор радиаторов по тепловой мощности – важная задача!

Каждый радиатор или конвектор обладает определённой мощностью тепловой отдачи при выбранном температурном режиме системы отопления. Стало быть, их выбор и расстановка по комнатам делятся не наугад, а также в соответствии с теплотехническими расчетами. Правильно определиться с мощностью или количеством секций радиатора отопления поможет специальный онлайн-калькулятор – к нему ведет рекомендуемая ссылка.

  • И, наконец, именно это значение (а не показатель паспортной мощности оборудования!) и станет отправной точкой для расчетов потребления жидкого топлива для нужд отопления.

Обратите внимание – полученное значение может достаточно серьезно отличаться от того, что было бы получено при использовании соотношения «100 ватт на квадратный метр». Причем, эта разница может быть как в одну, так и в другую сторону – очень многое зависит от климатических условий региона, особенностей самого здания и каждого помещения в нем.

Прогнозирование потребления жидкого топлива для отопления дома

Итак, нам стала известна величина суммарной тепловой мощности, которая необходима нашей системе отопления в самых неблагоприятных условиях. Исходя из нее можно просчитать, какое количество топлива потребуется для выработки такого количества тепла.

Есть стандартная формула, которая лежит в основе подобных расчетов:

W = V × H × η

В формуле буквенными символами обозначены следующие физические величины:

W – тепловая мощность, та самая, которая была получена на предыдущем этапе расчетов.

V – объем или весовой эквивалент топлива, необходимое для получения требуемого количество тепла.

Н – теплотворная способность выбранного вида топлива, то есть количество тепла, выделяемое при сжигании единицы массы или объема (в зависимости от выбранных исходных величин)

η – коэффициент полезного действия котла (КПД). Понятно, что часть выработанной энергии, хочешь не хочешь, но расходуется, так сказать, не по назначению – уходит на прогрев окружающего воздуха или просто буквально вылетает в трубу вместе с продуктами сгорания. Чем выше КПД, тем эффективнее оборудование, и тем рациональнее используется энергоноситель (топливо). Кстати, это еще один важный критерий выбора котла.

Так как нас в большей мере интересует именно расход топлива, формулу представим в несколько ином виде:

V = W / (H × η)

Что из этих величин нам известно?

  • Мощность мы уже рассчитали (опять же, не путайте ее с паспортной мощностью котла – это несколько разные показатели). Но следует сделать одно важное замечание. Как уже не раз говорилось, полученное значение показывает ту мощность, которая потребуется, так сказать, в самых экстремальных условиях – это хорошо видно из тех исходных данных, которые использовались при проведении расчета. На деле же в таком режиме система отопления будет функционировать весьма ограниченное время.

Если брать в масштабах отопительного периода, с учетом осеннего и весеннего «межсезонья», с учетом нормальных, не экстремально низких, зимних температур, памятуя еще о том, что нередко морозные дни чередуются с весьма продолжительными оттепелями, то получается, что рассчитанную мощность брать в «чистом виде» не имеет смысла. Хорошо отлаженная система отопления, оснащенная термостатическим регулированием общего контура, а нередко еще – и каждого радиатора в отдельности, «возьмет» столько тепла, сколько требуется. То есть котел «на полную» работать если и будет, то буквально считаные дни. Поэтому, как показывает практика, не станет большой ошибкой отталкиваться от примерно 60÷65 % потребной мощности.

  • Коэффициент полезного действия – указан в паспорте оборудования. Иногда в документации указывается два показателя – для низшей температуры сгорания (Hi) и для высшей, с учетом отбора тепла за счет конденсации пара (Hs). Для более достоверных расчетов, чтобы не наделять свое оборудование совсем уж «волшебными качествами», рекомендуется оперировать значением КПД для Hi.
  • Наконец, теплота сгорания топлива. Для разных типов жидкого топлива она своя. Обычно в справочниках фигурирует значение, выраженное в МДж/кг. Однако, удобнее будет все же пользоваться более привычными ваттами, так как именно в киловаттах указывается мощность отопительного оборудования. Перевести несложно: 1 мегаджоуль примерно равен 0,28 киловатт-часа.

Кроме того, так как хозяева обычно оценивают емкости необходимых баков, целесообразно будет перевести вес топлива в его объёмный эквивалент, зная средние значения плотности. Все это уже проделано – и необходимые данные размещены в таблице ниже.

Тип жидкого топливаТеплота сгорания топливаПлотность, кг/дм ³
МДж/кгкВт/кгкВт/литр (дм³)
дизельное топливо42.811.99.880.83
керосин43.512.19.680.8
мазут39.510.910.360.95
масляная отработка359.78.830.91
биотопливо (биодизель)37.510.49.570.92

Очень удобно складывается – сжигание одного литра солярки дает примерно 10 кВт тепловой энергии, что позволяет выполнить приблизительные прикидки даже просто в уме.

Тем не менее, чтобы провести вычисления более точно, с учетом всего того, что сказано выше при рассмотрении формулы, предлагаем воспользоваться расположенным ниже онлайн-калькулятором.

Калькулятор расчета прогнозируемого расхода жидкого топлива для отопления

 
Укажите запрашиваемые данные и нажмите «РАССЧИТАТЬ ПРОГНОЗИРУЕМЫЙ РАСХОД ЖИДКОГО ТОПЛИВА»
Рассчитанная необходимая тепловая мощность системы отопления, кВт
Какой котел устанавливается?
КПД котла (для низшей температуры сгорания, Hi)
Для какого типа топлива произвести расчет?

Следует, наверное, напомнить, что это значение необходимо расценивать как наиболее вероятный прогноз. Реальные условия иногда преподносят сюрпризы, и итоговый показатели, особенно за отдельно взятый короткий период (например, день, неделю, месяц) могут отличаться от расчетных. Тем не менее, в масштабах отопительного сезона, скорее всего, погрешность будет невелика, и на полученное значение вполне можно ориентироваться при планировании приобретения емкости для хранения жидкого топлива и при составлении примерной сметы на отопительный сезон.

В завершение статьи – интересный видеосюжет о достоинствах жидкотопливного котла «DanVex B 30 1», способного работать на отработанном масле.

Видео: Котел «DanVex B 30 1» — солярка или отработанное масло

Комментарии:

Задайте вопрос здесь или на нашем форуме

 

Получай лучшее на почту
Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку своих персональных данных

Присоединяйтесь к нашему сообществу

И получите ещё больше идей и лайфхаков по ремонту, дизайну и строительству из наших социальных сетей


Уже 400 000 участников с нами, присоединяйтесь и вы!