Котлы на отработанном масле

Эксплуатационные расходы котлов на отработанном масле одни из самых низких, часто даже ниже, чем на газе. Процесс установки также недорог, а по надежности котлы на отработанном масле сравнимы с газовыми или дизельными котлами.

Однако они все еще не завоевали широкой популярности из-за высокой начальной стоимости (обычно от 100 000 рублей), необходимости постоянного ежедневного обслуживания, менее функциональной автоматики и управления (за исключением очень дорогих моделей). Тем не менее, при понимании всех преимуществ и недостатков масляных котлов, выбор может быть оправдан.

Что собой представляют котлы на отработанном масле

Для чего нужны и как применяются

Основными причинами выбора котлов с масляной горелкой являются.

• в месте временного проживания нет газовой сети или она не предусмотрена;
• финансовые выгоды, поскольку стоимость отработанного масла является одной из самых низких среди вариантов топлива;
• свободный доступ к большому количеству отработанного масла или возможность его приобретения по номинальной цене (наиболее распространенные места — станции технического обслуживания и мастерские, фермы, мотоциклы всех видов, заводы, железнодорожные сараи);
• Большая отапливаемая площадь, от 600-800 м2.

Разрешение на установку отопительного оборудования не требуется, что еще больше упрощает процесс установки. Топливо можно хранить как внутри дома (в котельной), так и снаружи: на отопительный сезон для среднего дома площадью 100-150 м2 достаточно 1,5-2,3 тонны топлива.

Устройство и принцип работы

Котлы на отработанном масле — это исключительно одноконтурные, напольные модели. Двухконтурные котлы не выпускаются, как и зависимые: напряжения, создаваемого тепловым паром, недостаточно для работы турбокомпрессора, топливного насоса и автоматики.

Принцип работы котлов на отработанном тепле несколько отличается от их дизельных или газовых аналогов, поскольку топливо перед сжиганием должно быть предварительно нагрето до высокой температуры. Для этого котлы оснащены двумя камерами: камерой предварительного нагрева, обычно расположенной под внешней стороной горелки, что делает ее еще более вместительной, и камерой сгорания, характерной для всех котлов, где сжигается топливо, а теплообменник аккумулирует выделяемое в процессе тепло.

Схема топливной системы и горелки, работающей на отработанном масле.

Давайте проанализируем шаг за шагом принцип работы котла на отработанном масле:

1. Из внешнего топливного бака, с помощью топливного насоса (в зависимости от модели, входит в комплект поставки), масло подается в нагревательную камеру, поплавок регулирует его объем.
2. Нагревательный элемент (обычно ТЭН) нагревает масло до необходимой рабочей температуры (обычно 70-110°C, в зависимости от модели котла и горелки).
3. После достижения рабочей температуры топливо поступает в камеру сгорания через форсунку, где смешивается с первичным воздухом на тяговом шкиве. Для более эффективного сгорания и лучшего теплообмена в камере сгорания смесь дополнительно обогащается турбонаддувом.
4. Стенки камеры сгорания образуют теплообменник, внутри которого находится теплоноситель.
5. Соответственно, теплообменник нагревается при сгорании топлива и передает тепло теплоносителю, который циркулирует естественным образом или принудительно (с помощью циркуляционного насоса) в системе отопления.

Существуют также модели с вертикальным капанием, имеющие несколько иную конструкцию и принцип работы, например, отечественные EcoBoil и Stavpech KDO:

1. Из внешнего топливного бака масло подается в подогреваемый поддон внутри камеры сгорания.
2. Когда он достигает чаши, он немедленно испаряется.
3. В камеру сгорания впрыскивается воздух, и смесь воздуха и масла сгорает без остатка.
4. Стенки камеры сгорания образуют водяную рубашку, которая нагревается и передает тепло теплоносителю.

Сгорание воздушно-масляной смеси должно происходить при температуре, указанной производителем (обычно 600°C). Отклонения даже на +-50°C приведут к неполному сгоранию, что приведет к образованию токсичных веществ и повышенному загрязнению камеры сгорания и других компонентов котла. Поэтому рекомендуется, чтобы ваш новый котел был введен в эксплуатацию сертифицированным техником. Многие производители также не предоставляют гарантию, если сертификат котла не заверен печатью сертифицированного специалиста после ввода в эксплуатацию.

Если рассматривать стандартные и вертикальные модели, мы рекомендуем выбирать первые, так как их эффективность обычно выше, а образование сажи и нагара происходит гораздо медленнее. Рекомендуемая частота очистки стандартных моделей составляет в среднем 1,5-2 недели, в то время как сажу и другие продукты сгорания в вертикальных или самодельных моделях необходимо очищать ежедневно (процесс занимает около 5 минут).

Расход топлива

В качестве топлива можно использовать моторное масло, гидравлическое масло или трансмиссионное масло. Использование растительного масла, мазута, термомасла или диатермического масла (предназначенного для использования в качестве теплоносителя) категорически не рекомендуется (за исключением некоторых моделей).

Удельная теплота сгорания 1 литра отработанного масла составляет 11-11,3 кВт, в зависимости от производителя и качества состава. Это означает, что для выработки 11 кВт тепла требуется 1 литр топлива. Но даже современные котельные установки не совершенны, КПД котлов на отработанном масле составляет в среднем 85-90%, т.е. около 10-15% полученного тепла не передается теплоносителю.

В целом, рассчитать расход топлива масляного котла довольно просто: мощность котла, кВт / 10.

Например, котел, работающий непрерывно на полной мощности 30 кВт, будет потреблять 3 литра/час. Многие производители указывают параметры потребления в техническом паспорте оборудования. Важно понимать, что эти цифры приведены для непрерывной работы на полной мощности, что бывает довольно редко. Как правило, котлы работают не более 1/3 суток, поэтому указанные расчеты можно смело уменьшить в 2-3 раза.

На практике котлы на отработанном масле для отопления среднего дома площадью 100-120 м2 расходуют 5-8 литров масла в день, в зависимости от теплоизоляции дома. Средняя стоимость потребляемой нефти в 2020 году составляет около 10-15 рублей за литр.

Отзывы о бытовых котлах на отработке с водяным контуром: преимущества и недостатки

Как выбрать котел на отработанном масле для отопления частного дома

Материал теплообменника

В котлах на отработанном масле используются два типа теплообменников:

• Сталь — самая распространенная и недорогая в производстве, но очень подвержена коррозии изнутри. Даже несмотря на защиту различными антикоррозийными составами, они редко служат дольше 20 лет. Однако стальной теплообменник легче и более устойчив к колебаниям температуры и механическим воздействиям.
• Чугун — тяжелый и прочный теплообменник. Чугун практически не подвержен коррозии и служит не менее 30 лет. Однако он восприимчив к механическим повреждениям и перепадам температур, а стоимость его изготовления позволяет использовать чугунный теплообменник только в самых дорогих моделях котлов.

Теплообменники в котлах-утилизаторах имеют другую конструкцию и толщину, поэтому даже стальные версии, в отличие от тех, что используются в газовых котлах, могут прослужить более 20 лет.

Типы газовых горелок по регуляции пламени

Как и в газовых аналогах, горелка может быть:

• одноступенчатые — работающие в режиме включения/выключения, т.е. без регулирования мощности;
• двухступенчатая — горелка, работающая на 50 или 100% мощности, что обеспечивает более высокий КПД, меньшую нагрузку и более длительный срок службы;
• модулирующие — крайне редко используются для работы на отработанном масле, но при этом являются наиболее эффективными. Мощность горелки регулируется в пределах 10-100% (точный диапазон зависит от модели), обеспечивая непрерывное горение при минимальной мощности — наиболее оптимальный режим работы котла.

КПД

Коэффициент производительности (COP) — это отношение количества потребленного топлива к количеству тепловой энергии, извлеченной и сохраненной теплоносителем, или, проще говоря, КПД котла. В среднем КПД котлов-утилизаторов составляет 85-90% в зависимости от модели.

В отличие от газовых аналогов, где стоимость топлива во много раз выше, эффективность котлов-утилизаторов следует выбирать в соответствии с другими упомянутыми критериями выбора.

Минимально необходимая мощность

Для стандартных средних домов без изоляции, со стенами в 2 кирпича и высотой потолка 2,7 м, эмпирическое правило для расчета минимально необходимой мощности котла простое: 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Мы также рекомендуем использовать запас хода 15-20%.

Например, для дома в климатической зоне Московской области площадью 200 м2 минимально необходимая мощность котла составляет 200/10 * 1 * 1,15 = 23 киловатта.

Этого достаточно более чем в 95% случаев. Если дом расположен на крайнем севере или крайнем юге страны, имеет высокие потолки или большую площадь остекления, учитываются поправочные коэффициенты, поэтому мощность может быть на 10-50% выше или ниже.

Дополнительные критерии

Определившись с основными критериями выбора, стоит обратить внимание на другие факторы, влияющие на комфорт использования котла:

• наличие звукоизоляции — слой звукоизоляции редко встречается на котлах для сжигания отходов из-за их и так довольно шумной работы и установки в отдельных помещениях. Однако некоторые модели могут издавать шум до 70 дБ, и производители не всегда заботятся о звукоизоляции.
• Функциональность автоматизации — помимо различных режимов работы и незначительных настроек, комнатный термостат просто незаменим в современном дорогом котле, чтобы регулировать работу котла в зависимости от температуры в помещении, что более правильно и экономично. Кроме того, даже самые простые термостаты имеют ряд настроек и возможность программирования работы котла на следующий день или неделю, что позволяет значительно экономить топливо, например, запрограммировав понижение температуры до 15°C в рабочие часы (когда никого нет дома).
• Безопасность — также важными для безопасности современного котла и системы отопления являются защита от перегрева, защита от остановки циркуляционного насоса и режим антизамерзания.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

DanVex B-30

Один из лучших котлов на отработанном тепле для отопления частных домов, произведенный в Финляндии. Помимо версии мощностью 35,6 кВт, доступны и другие версии с тепловой мощностью 60-220 кВт. Его отличает высокая надежность, продуманная система для удобства эксплуатации и очистки (например, увеличенный диаметр камеры сгорания и дымовых труб, вертикальный дымоход, благодаря которому сажа оседает в зольном ящике, дверца, открывающаяся вместе с горелкой, благодаря которой доступ в камеру сгорания осуществляется нажатием на ручку).

Он также известен своими компактными размерами, функциональной автоматикой с подключением GSM-модуля и одним из самых высоких КПД сгорания среди котлов этого типа — 88%. Расход топлива при максимальной нагрузке составляет 3,3 л/ч. Модель имеет все необходимые функции и режимы безопасности, возможность подключения комнатного термостата и внешних датчиков температуры.

Единственные известные недостатки — шумная работа, отсутствие топливного насоса в комплекте поставки, большой вес (157 кг) и неоправданно высокая цена. Страна-производитель: Финляндия.

NORTEC B70 (WB 40)

Модель российского производителя мощностью 40 кВт. По конструкции и принципу работы он не отличается от вышеупомянутого финского аналога, оснащен таким же теплообменником из жаропрочной стали, менее удобен в эксплуатации, уступает по качеству материалов и сборки, имеет большие габариты и менее функциональные органы управления.

Однако у него есть и существенные преимущества: гораздо более низкая стоимость, полный топливный блок (насос, фильтры, бак), идущий в комплекте с котлом, возможность работы на большом количестве видов топлива (мазут, нефть, печное топливо).

EcoBoil-18

Это вертикальный котел капельного типа российского производства мощностью 15 кВт. Отличительными особенностями этой модели являются чрезвычайно низкая стоимость, компактные размеры, надежность и наличие масляного насоса. Помимо отработанного масла, он способен сжигать парафин. Модель оснащена одной из лучших автоматик в сегменте капельных масляных котлов, однако стандартные модели с распылением топлива все же уступают автоматике.

Необходимость ежедневной уборки и домашнее качество установки также являются известными недостатками. Согласно практике установки и отзывам владельцев, во всех случаях модель безотказно работает уже более семи лет.

Цена: 36 800-39 900 рублей.

Ставпечь КДО-2

Еще одна отечественная модель капельного типа мощностью 28 кВт. Котел имеет ту же конструкцию и принцип работы, что и EcoBoil, но имеет более высокую стоимость при меньшей функциональной автоматизации. Преимуществом является съемный пиролизный поддон (где испаряется масло), это облегчает чистку и может быть легко заменен, если он прогорит.

Цена: 44 500-50 000 рублей.

Цены: итоговая таблица

Регулярное техническое обслуживание

Отработанное масло, в отличие от дизельного топлива или газа, является загрязненным топливом, даже если оно отфильтровано. Поэтому образование сажи и загрязнение основных рабочих компонентов котла на порядок выше. Отсутствие регулярной очистки приводит не только к значительному снижению эффективности, но и к более серьезным проблемам.

Поэтому котлы на отработанном масле требуют очистки:

1. Внутренние стенки теплообменника (каждые 1-3 месяца). После выключения и полного остывания котла (примерно через 1 час), используйте металлический скребок, металлическую щетку или другой удобный инструмент, чтобы хорошо очистить поверхность. Также очистите ящик для золы.
   
2. Горелки (каждые 1-2 месяца). Этот пункт относится к стандартным котлам, где для распыления топлива используется форсунка, именно она нуждается в очистке. Это можно сделать с помощью металлической щетки, ветоши или наждачной бумаги, в зависимости от степени загрязнения. Если отверстие форсунки засорилось, его следует прочистить проволокой и хорошо продуть. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить форсунку механически и не изменить заводской диаметр отверстия. Также рекомендуется очистить воздушные и масляные магистрали.
3. Миски (каждые 24-48 часов). Этот пункт относится к котлам с вертикальным кожухом. Выключите котел, подождите, пока топливо прогорит, после чего сработает датчик пламени и котел остановится. Используйте скребок и металлическую щетку для очистки чаши и удаления пепла из зольного ящика. Процесс очистки занимает до 5 минут. По окончании переключите котел обратно в стандартный режим работы.

Если в помещении очень пыльно, необходимо чистить вентиляторы турбины не реже одного раза в сезон. Подробные индивидуальные алгоритмы и требования к регулярности всегда описаны в руководстве по эксплуатации котла.