Topné kotle na kapalná paliva pro soukromý dům

Bylo by zvláštní, kdybych článek o kotlích na kapalná paliva začal jejich kritikou. Ta samozřejmě bude, ale o něco nižší. Při výběru typu topného kotle pro dům je důležité porovnat klady a zápory daného typu kotle, vzít v úvahu regionální umístění domu, dostupnost paliva, doplňkové úkony, které musí kotel plnit, popř. mnoho dalších nuancí. To je to, co uděláme v tomto článku, a podrobně analyzujeme všechny nuance týkající se topných kotlů na kapalná paliva.

Definice pojmu

Při definování tohoto typu topných kotlů neexistují žádné duševní kudrlinky. Kotle na olej jsou kotle na kapalné palivo, jako je nafta, je to také motorová nafta.

Hlavním účelem kotle na kapalná paliva je vytápění domu ohřevem nosiče tepla topného okruhu. V závislosti na značce kotle může vykonávat další funkci, a to ohřívat vodu ve vodovodním systému a vytvářet okruh TUV. Obecně žádné superúkoly, obvyklé úkoly všech topných kotlů.

Kotle na naftu a palivo

Stalo se, že když mluvíme o domácích kotlích na kapalná paliva, je a priori chápáno, že tyto kotle pracují na naftu (naftu). Hořáky těchto kotlů mohou ve skutečnosti pracovat i na jiných typech kapalných paliv (což by mělo být uvedeno v dokumentaci):

• Petrolej;
• lehký olej;
• různé oleje;
• Topný olej.

Hlavním požadavkem na palivo je nepřítomnost vlhkosti a nepřítomnost abrazivních nečistot. Za zmínku také stojí, že každý druh paliva ovlivňuje výkon kotle a četnost jeho údržby.

Je také důležité si uvědomit, že palivo, na které kotel pracuje, musí být uvedeno v dokumentaci ke kotli a zatím neexistují žádné všežravé kotle na kapalná paliva.

Kolik paliva kotel potřebuje

Kolik paliva kotel spotřebuje je uvedeno v dokladech (popisech) ke kotli nebo hořáku kotle. Pro pochopení pořadí čísel jsem sestavil souhrnnou tabulku, výkon kotle a spotřebu paliva za den.

Kotle mají dva okruhy, využívající motorovou naftu a petrolej (firma Kiturami).

• 15 kW / 5-7 litrů/den
• 19 kW / 8 l
• 25 kW / 7-10 l
• 35 kW / 10-15 l
• 57 kW / 23 l
• 82 kW / 33 l
• 115 kW / 46 l

Závěry o spotřebě (výpočet č. 1)

Na základě uvedených údajů o spotřebě paliva můžete odhadnout náklady na vytápění za sezónu.

• Topnou sezónu bereme 6 měsíců nebo 180 dní.
• Pro dům 300 metrů je zapotřebí 30 kW kotel (1 kW na 10 metrů).
• Kotel z výše uvedeného seznamu vybíráme o 34,9 kW, který spotřebuje průměrně 12 litrů nafty za den. (10,0-14,5 l).
• Maximální spotřeba paliva za 180 dní bude 180 × 14,5 = 2610 litrů.
• Chápeme, že celou sezónu se nikdo maximálně neutopí. Domníváme se, že 90 dní topné sezóny kotel pracuje na 100 % a 90 dní na 50 %.
• Получаем: 90×14,5+90×14,5/2=1305+652,5=1957,5 литров.
• Náklady na naftu 1957,5 litrů (maloobchodní cena 38 rublů) 74385 rublů (1240 rublů měsíčně).

V článku “Zjednodušený výpočet otopné soustavy” jsem ukázal výpočet výkonu otopného kotle. Níže je uveden další výpočet, který ukáže různé výsledky.

Výhody olejových kotlů

• Existují zcela zřejmé výhody kotlů na kapalná paliva používaných v průmyslových odvětvích souvisejících s palivy a mazivy. U soukromých domů mohou výhody kotlů tohoto typu vyvolávat otázky:
• Kotle na kapalná paliva mají vysokou účinnost od 86 do 98 %. To je dobrý ukazatel a je velmi blízký ukazatelům plynových kotlů;
• Nepochybné plus dieselových kotlů, na rozdíl od plynových kotlů, nevyžaduje povolení (schválení) pro instalaci kotle. Ačkoli stále musíte vybavit místnost pece;
• Dieselové kotle jsou vyráběny v nejvíce autonomních konfiguracích. Automatizace kotlů a automatický přívod paliva umožňují minimalizovat přítomnost osoby pro údržbu;
• Dalším plusem je možnost rychle a jednoduše vyměnit hořák kotle a přejít na práci se zemním plynem;
• Přestože neexistují žádné všežravé kotle, mohou dieselové kotle pracovat na alternativní druhy kapalných paliv, jak je uvedeno v dokumentaci kotle;
• Kotle na kapalná paliva mohou být zařazeny do jakéhokoli topného systému a mohou pracovat s jakoukoli chladicí kapalinou (voda a nemrznoucí směs).

Nevýhody olejových kotlů

Při výběru kotle jsou důležitější nevýhody kotlů na kapalná paliva.

• V první řadě jsou to náklady na uspořádání pece, stavbu komína a instalaci palivové nádrže o objemu 500-3000 litrů. Takovou nádrž nemůžete umístit do domu (i když to dělají), což znamená, že potřebujete místo na místě. Instalace velké nádrže je také nákladná a vyžaduje dodržování technologie.
• Prostor pece je potřebný ke skrytí hlučného provozu kotlů tohoto typu. Kromě toho je spalování motorové nafty doprovázeno zápachem oleje.
• Orgány životního prostředí mohou mít velké otázky ohledně vybavení nádrží. To vše jsou dodatečné náklady.
• Moderní kotle na olej jsou drahé a náklady na palivo převyšují náklady na jiná paliva.
• Dalším úskalím jsou vysoké požadavky na kvalitu paliva. Může se jednat o problém regionálního (místního) významu.

Kolik paliva je potřeba na sezónu

Jednou z nejdůležitějších otázek při rozhodování je, kolik paliva na sezónu potřebujete. Pojďme počítat.

Zjednodušeně se má za to, že:

• 1 litr motorové nafty umožňuje vytápět oblast až 100 metrů po dobu jedné hodiny.
• Spotřeba kotle se vypočítá jako výkon použitého hořáku vynásobený 0,1.
• A jako vždy 1 kW kotle vytopí 10 metrů čtverečních. metrů domu.

Udělejme přibližný výpočet, ze slova příklad.

• Mějme dům 300 metrů, jako ve výpočtu výše. K vytápění dobře izolovaného domu potřebujeme kotel o výkonu 30 kW. Účinnost kotle 93 %. Hořák takového kotle spálí 32,2 kW × 0,1 = 3,2 litru paliva za hodinu. To je 77,4 litrů za den.
• V topné sezóně počítáme 180 dní (6 měsíců). Maximální spotřeba paliva v tzv. trvalém režimu bude: 13932 litrů (14 tun). Páni!
• Chápeme, že kotel nebude pracovat na plný výkon po celou sezónu. Pro výpočet se předpokládá, že kotel bude využíván půl sezóny na 50 %. Proto pro sezónu pro dům 300 metrů potřebujeme:
• 90×77,4+90×38,7=6966+3483=10449 литров.
• Za cenu: 10449 litrů × 38 rublů = 397062 rublů (66177 rublů měsíčně). Neskutečná částka.

Nabízí se logická otázka: Proč ve srovnání s výpočtem podle pasportu (výše) dal tento výše uvedený výpočet úplně jiné výsledky a kde je správný výpočet?

Odpověď: Chyba v 72 litrech za den. Ani jeden naftový kotel nebude fungovat 24 hodin denně.

Jak jsem řekl, dieselové kotle mají velmi vážnou automatizaci. Kotel 2/3 dne, bude vypnutý, nikoli zapnutý. Výpočet by tedy neměl zahrnovat 24 hodin práce, ale 8 hodin. To znamená, že palivo pro sezónu není 10449 litrů, ale 3483 litrů.

Moderní kotle mají navíc technologické triky, které také snižují spotřebu paliva, například vícestupňové hořáky, hořáky s turbocirkulací.

Ještě okamžik. Výpočet uvedený na začátku článku je založen na pasportních údajích kotlů, které byly sestaveny s přihlédnutím ke kvalitě paliva země výrobce. Také spotřeba kotle uvedená v pasportu je mírně podhodnocena, neboť znamená dokonalou izolaci domu, venkovní teplota minus 10-15˚C a je dána již vytopenému domu (režim tepelné údržby).

Správný výpočet spotřeby paliva za topnou sezónu tedy bude někde uprostřed mezi 1957,5 litry podle pasu a 3483 lirami podle výpočtu. Pamatujte, že jsem si myslel, že dům je 300 metrů daleko.

Jak funguje kotel na kapalná paliva

Provoz kotlů na naftu je podobný jako u plynového kotle. Hlavní roli hraje vypalovačka s ventilátorem. Stříká palivo. Ve spalovací komoře se palivo smísí s kyslíkem (vzduchem) a vznítí. Od spalování palivové směsi se ohřívá výměník tepla s chladicí kapalinou.

Ve dvouokruhovém kotli je druhý okruh, po kterém se pohybuje voda z vodovodu a vytváří systém zásobování teplou vodou.

Když už mluvíme o podobnostech v provozu plynových a naftových kotlů, je třeba si uvědomit, že většinu kotlů na kapalná paliva lze rychle přeměnit na práci na plyn (a naopak). Vymění se pouze hořák kotle a je to.

Například, kotel De DietrichGT123 na kapalné palivo nebo plyn. Při zakoupení pracuje s tlakovým olejovým hořákem, který lze nahradit plynovým hořákem pro plynový provoz. Schéma ukazuje podobný dvouokruhový kotel Kiturami.

Olejový hořák

Pro topné jednotky na kapalná paliva se používají ventilátorové (tlakové) hořáky. Rozprašují kapalné palivo vstupující do hořáku pod tlakem s požadovaným atomizačním poměrem. Do hořáku je také vháněn vzduch, který se správně nazývá nucený vzduch.

Palivová směs je zapálena elektrodami. Další provoz kotle zajišťuje vestavěná automatika.

Je čas si toho všimnoutže konstrukce kotle obsahuje spoustu elektroniky a zařízení napájených elektřinou (ventilátory, čerpadla). To dělá dieselové kotle elektricky závislý a to je třeba vzít v úvahu při nákupu a instalaci. Pokud má dům časté problémy s elektřinou, pak se musíte postarat o záložní napájení.

Druhy a provozní režimy hořáků na kapalná paliva

Někteří výrobci prodávají kotle na olej bez hořáků. A právě proto. Výběr hořáků na kapalná paliva je poměrně velký a existuje mnoho rozdílů v typech a režimech provozu.

Typy hořáků

Podle paliva se rozlišují následující typy hořáků:

• Jednopalivové hořáky. Fungují pouze na jeden druh kapalného paliva, častěji na motorovou naftu. Chcete-li přejít na oleje, budete muset vyměnit trysky hořáku.
• Dvoupalivové hořáky. Fungují na několik, často dva druhy paliva. Existují kombinace nafta-plyn, nafta-dřevo, nafta-dřevo-uhlí atd.

Typy hořáků podle provozního režimu

Věnujeme pozornost také tomuto:

Hořák je jednostupňový. Docela primitivní, díky tomu spolehlivý hořák. Nastavení se provádí jednoduchým zasunutím/vypnutím svítilny. Liší se maximální návratností výkonu a maximální spotřebou paliva.

Hořák je vícestupňový. Takový hořák je nakonfigurován tak, aby pracoval podle složitých algoritmů plynulého zapnutí / vypnutí přes střední hodnoty výkonu. Takové hořáky jsou drahé, ale dokonale šetří naftu. Obvykle jsou tyto hořáky na výkonných kotlích od 40 kW.

Kotlový výměník tepla na naftu

Výměník tepla těchto typů kotlů se neliší v originalitě. Jsou vyrobeny z oceli nebo litiny. Ocel je lehčí a levnější, ale vydrží méně. Litina dobře drží teplo a dlouho vydrží, ale je křehká a drahá. Všechno je jako všude jinde. Přečtěte si o tématu Výměníky tepla.

Zásobník paliva

Nyní to nejzajímavější. U kotle na kapalná paliva je potřeba nádoba na uskladnění paliva a to jsem připisoval nedostatkům trochu výš.

Výše uvedené výpočty říkají, že kapacita je potřebná pro několik tun. Zde není třeba nic vymýšlet a je lepší koupit již hotovou nádobu s veškerým vestavěným vybavením: plovák, vývod par, vypouštěcí kohout, sada pro přívod paliva, potrubí pro výstup paliva do hořák atd.

Materiál pro kontejnery je ocel, polyethylen, sklolaminát.

Instalace nádrže bude vyžadovat přípravu místa, základovou jámu, betonování a spoustu speciálních prací. Tomu je třeba porozumět a s největší pravděpodobností budete muset najmout specialisty.

automatizace (ovládání)

Kotel může podle svých vlastností samostatně dodávat palivo, nemusí se vyhazovat jako palivové dříví. Proto je u kotlů tohoto typu věnována maximální pozornost automatické regulaci, která minimalizuje přítomnost osoby v provozu kotle.

Na příkladu kotlů Kiturami, na které jsem narazil, se podívejme, co je součástí automatizace kotle. Na těle vidíme senzory hladiny paliva, teploty a přehřívání. Ano, elektronické dálkové ovládání. Indikátory kotle umožňují sledovat teplotu chladicí kapaliny ve výměníku tepla, oběhovém čerpadle, hořáku a napájecím zdroji. Záludná tlačítka „Spánek“, „Sprcha“, také prvky univerzální automatizace. To je plus.

Závěry

Pokud jsou ve vaší oblasti problémy se zplynováním a nemůžete získat další energii pro elektrický kotel, ale potřebujete vytápění v domě a je potřeba teplá voda, pak jsou kotle na kapalná paliva to, co potřebujete.

Z hlediska praktičnosti a ceny jsou kotle na kapalná paliva něco mezi pevným palivem a plynem. Stále vyžadují místo pro skladování paliva a nádrže pro něj, stále ne zcela autonomní kvůli nutnosti pravidelné údržby. Kotle na kapalná paliva zároveň nevyžadují velké množství dokumentů, v průměru mají vyšší účinnost než plynové protějšky.

Kotle na olej jsou však vybírány především z důvodu dostupnosti stabilního zdroje pro nákup tohoto paliva za nižší cenu. V článku zvážíme možnosti kapalných paliv, jaká je jejich spotřeba, jak jsou ekonomicky výhodná a kde je získat, a také uvedeme příklad nejúspěšnějších modelů kotlů.

Druhy kapalných paliv pro kotle

V domácích podmínkách se ve více než 80 % případů jako kapalné palivo používá motorová nafta (nafta). V souladu s tím je spalován univerzálními plynovými naftovými kotli nebo specializovanými naftovými kotli. Kromě velkoobchodních nákupů najdete naftu za nižší cenu u zemědělských podniků, traktoristů, řidičů kamionů či autobusů.

Téměř ve všech pokynech pro kotle výrobce uvádí požadavky na palivo, pro rok 2020 je standardem palivo s viskozitou do 6 mm 2 / s při 20 ° C. V Evropě je to běžné palivo pro vytápění soukromých domů pod označením EL DIN 51603, v Rusku je jeho nejbližším analogem norma Euro-4.

Nejjednodušší je určit přibližnou spotřebu motorové nafty kotlem, protože je známo, že 1 litr paliva Euro-4 při spalování v moderním kotli s účinností 90–95 % vyprodukuje 1 kW tepelné energie (+ – 5 %). Nakonec spotřeba nafty kotlem = jmenovitý výkon kotle (kW) / 10 – jedná se o hodinovou spotřebu při provozu na maximální výkon, v praxi je kotel aktivní průměrně 1/3 dne.

Například při výkonu 24 kW je maximální spotřeba 24/10 = 2,4 l/h. V praxi to bude asi 0,8 l/h – to je nejpřesnější zobecněná metoda výpočtu. Vypočítejte reálný ukazatel bez jednotlivých počátečních údajů, jako je stupeň zateplení domu, teplotní požadavky, povětrnostní podmínky, kvalita paliva atd. nemožné. Od té teoretické se však bude mírně lišit.

Méně běžné alternativy k naftě jsou:

1. použitý olej. Mnohem levnější, ale téměř stejně výhřevné palivo. Lze jej zakoupit za zcela symbolickou cenu u čerpacích stanic a autoservisů, zemědělských podniků, jakýchkoliv parkovišť, továren, železničních dep. Počáteční náklady na domácí kotle spalující těžbu jsou však extrémně vysoké (obvykle od 100 a dokonce 150 tisíc rublů) a vzhledem k nízké ekologické šetrnosti surovin potřebují kotle pravidelnou údržbu.
2. Mazut. Jako palivo pro vytápění se nejčastěji používá dražší obdoba těžby, topný olej značek M100 a M40. Spaluje se v topných kotlích na odpadní olej, což není v domácím měřítku ekonomicky opodstatněné.
3. Lehký topný olej. Podobně jako nafta, ale protože se topný olej nepoužívá v autech, požadavky jako bod zákalu, cetanové číslo atd. při jeho výrobě nejsou dodržovány. S ohledem na to je cena v průměru o 5% nižší – 43-46 tisíc rublů / tunu, když motorová nafta je 45-49 tisíc rublů / tunu.
4. Kerosene. Kotle schopné ho spalovat jsou extrémně vzácné, obvykle se jedná o modely, které pracují na těžbě a topném oleji. Má pouze o 5-8% vyšší výhřevnost, ale stojí v průměru 75-95 tisíc rublů / t.
5. Řepkový olej. Alternativa k naftě, cenově mnohem levnější. Naftových kotlů na řepkový olej je však velmi málo a získat suroviny je extrémně obtížné, pokud nevlastníte řepkové pole.

Výběr nádrží pro skladování paliva

Pro skladování kapalného paliva i u kotle o nejmenším výkonu jsou potřeba speciální nádoby. Mohou být ocelové, nerezové nebo hliníkové, ale dnes se nejčastěji používají ty plastové – jsou pevné, lehké a odolávají teplotním extrémům v průměru od -50°C do +50°C. Podle SNiP v kotelně je přípustné umístit nádobu o objemu do 0,8 m 3 (800 l), ve vzdálenosti větší než 1 m od hořáku. Při větším objemu je třeba nádrž vyjmout z prázdné stěny nebo ven.

Pro venkovní skladování stojí za to zvážit potřebu dalšího čerpadla, vlastnosti běžného čerpadla jsou obvykle uvedeny v pokynech, měly by se řídit. Rovněž vnější část potrubí musí být izolována v souladu s typem použitého paliva. Například viskozita motorové nafty se výrazně mění při +5 °C a níže a topný olej tuhne v průměru při +10 °C.

Palivo je vhodné skladovat ne déle než rok a nejvýhodnější je zásobit se na celou topnou sezónu, takže poprvé je potřeba spočítat přibližnou spotřebu za celou sezónu. Dále množství spotřebovaného paliva bude známo díky praxi z minulé topné sezóny.

Zařízení a princip činnosti

Kotle na kapalná paliva jsou jednookruhové i dvouokruhové, ale výhradně nestálé modely, pro jejichž provoz je vyžadováno připojení k elektrické síti. Ve skutečnosti se modely na kapalná paliva liší od modelů na plyn pouze v hořáku, který je přizpůsoben vlastnostem konkrétního typu paliva a je vybaven turbodmychadlem nezbytným k rozstřikování paliva přes spalovací komoru. Jakýkoli druh kapalného paliva vyžaduje předehřev, který se také provádí v hořáku, díky tomu je tak masivní a objemný.

Jinak je princip fungování standardní:

1. Palivo z nádrže je přiváděno do předehřívací komory hořáku, poté rozstřikováno pomocí trysky a zapáleno ve spalovací komoře.
2. Nad spalovací komorou je umístěn výměník tepla, který se ohřívá a předává tepelnou energii chladivu uvnitř (často jsou výměníky také všechny stěny spalovací komory).
3. Chladicí kapalina (obvykle voda) cirkuluje systémem a vydává teplo do radiátorů topení.

Existují také modely s jiným zařízením a principem činnosti, již jsme je popsali v podrobnější analýze dieselových kotlů a kotlových jednotek spalujících odpadní olej:

Všechny podrobnosti, které potřebujete vědět o dieselových kotlích pro vytápění soukromého domu