Kotli za ogrevanje na tekoče gorivo: zasnova, vrste, pregled priljubljenih modelov

Produktivni in varčni kotli za ogrevanje na tekoče gorivo omogočajo popolno neodvisnost od centraliziranega plinovoda. Ko razmišljate o namestitvi enote, je treba razumeti njeno zgradbo, načelo delovanja in značilnosti uporabe.

Izbira kotla mora temeljiti na primerjalni oceni značilnosti in funkcionalnosti različnih modelov. Pomemben dejavnik je tudi ugled proizvajalca.

V tem gradivu bomo govorili o vrstah modelov ogrevalnih kotlov na tekoče gorivo, njihovih prednostih in pomanjkljivostih ter pregledali več priljubljenih naprav znanih blagovnih znamk.

Prednosti in pomanjkljivosti kotlov na tekoče gorivo

Kljub zmožnosti učinkovitega ogrevanja stavbe in tehnični dovršenosti se kotli na tekoče gorivo ne pojavljajo tako pogosto kot plinski ali toplotni generatorji na trda goriva.

Oprema, ki deluje na dizelsko gorivo ali odpadno olje, je zelo priljubljena v državah zahodne Evrope.

Med pomembne prednosti ogrevalnega kotla na tekoče gorivo spadajo:

1. Visoka učinkovitost delovanja. Izkoristek večine modelov dosega 95%. Gorivo se porabi skoraj brez izgub.
2. Velika moč. Zmogljivost agregatov omogoča ogrevanje tako kompaktnih stanovanjskih prostorov kot prostornih proizvodnih hal.
3. Visoka stopnja avtomatizacije dela. Kotel deluje dlje časa brez človeškega posredovanja.
4. Neodvisnost od energetskih virov. Z izjemo električne energije. Po potrebi lahko uporabite generator.
5. Možnost prehoda na plinsko gorivo.

Obstajajo tudi dodatne prednosti takšne opreme. Za namestitev kotla ni potrebno usklajevanje in pridobivanje dovoljenj. Poleg tega odsotnost plinovoda bistveno olajša montažna dela.

Težave pri montaži in delovanju kotla na tekoče gorivo:

1. Visoki stroški nakupa goriva. Pri intenzivni uporabi opreme lahko letna poraba goriva doseže več ton.
2. Za shranjevanje goriva se postavi ločena stavba. Kot možnost se v zemlji uredi skladišče z neprozornimi plastičnimi ali jeklenimi posodami. Pomemben pogoj je zaščita pred sončnimi žarki.
3. Agregat je treba namestiti v ločenem prostoru z dobrim prezračevanjem in močnim odsesovalnikom.
4. Če je dizelska kotlovnica v neposredni bližini hiše, bo potrebna dodatna zvočna izolacija – gorilnik med delovanjem povzroča hrup.

Pri opremljanju podzemnih skladišč goriva je treba upoštevati hidrogeološke značilnosti območja.

Pri mnogih modelih je predvidena klimatska nastavitev kotla – nastavitev udobnega temperaturnega režima v hiši ob upoštevanju zunanje temperature.

Zgradba in načelo delovanja kotla

Agregati na tekoče gorivo delujejo po enakem načelu kot plinski. Glavna razlika je v uporabi ventilatorskega gorilnika (šobe). Vrsta naprave v veliki meri določa učinkovitost in ekonomičnost delovanja kotla.

Naši rojaki namestitev agregata na tekoče gorivo obravnavajo kot alternativni način ogrevanja v pogojih odsotnosti centralnega plinovoda.

Glavni delovni sklopi toplotnega generatorja

Konstrukcijski elementi kotla na tekoče gorivo:

• gorilnik;
• zgorevalna komora;
• toplotni izmenjevalnik;
• dimnik;
• krmilna enota;
• ohišje.

Ogrevalna naprava na tekoče gorivo je opremljena z vodom s črpalko, ki zagotavlja dovod goriva, in rezervoarjem za shranjevanje goriva.

Za povečanje zmogljivosti in učinkovitosti naprave proizvajalci izboljšujejo modele tako, da napravo opremijo z različnimi toplotnimi izmenjevalnimi ploščami in dimnimi cevmi.

Gorilnik ogrevalnega agregata

Glavni modul naprave, ki skrbi za pripravo mešanice goriva in zraka ter jo dovaja v količini, potrebni za vzdrževanje delovanja toplotnega generatorja.

Gorilnik na tekoče gorivo je ventilatorni. Dovajanje in vbrizg goriva v zgorevalno komoro potekata pod tlakom – izvaja se prisilno vpihovanje zraka.

Standardna oprema gorilnika za kotel na tekoče gorivo:

1. Transformator vžiga. Ustvarja iskro, s katero se gorivo vžge.
2. Krmilna enota. Določa faze zagona, izvaja nadzor in zaustavlja delovanje gorilnika. Omogočena je priključitev fotočlena, transformatorja vžiga in senzorja za izklop v sili.
3. Elektromagnetni ventil. Uravnava dovod goriva v zgorevalno komoro.
4. Regulator zraka s filtrom. Naprava normalizira dovod zraka in preprečuje vdor trdnih delcev.
5. Predgrelnik. Spreminja stanje goriva in zmanjšuje njegovo viskoznost. Bolj kot je gorivo tekoče, ko vstopa v odprtino šobe, bolj ekonomično se porablja.
6. Pretočna cev za gorivo. Povezana je z rezervoarjem, kjer se gorivo segreva.
7. Ognjena cev. Skozi cev toplotna energija prihaja do mesta segrevanja toplotnega nosilca, ki nato kroži v ogrevalnem sistemu.

Gorilnik je lahko že vgrajen v kotel brez možnosti povečanja moči agregata. Montažni moduli omogočajo prilagajanje opreme.

Nastavitev montažnega gorilnika opravi strokovnjak na domu. Prednost modula, vgrajenega v tovarni, je hitra uvedba kotlovnice v obratovanje.

Zgorevalna komora kotla

V bistvu je to toplotno odporna posoda z vstopno in izstopno odprtino. Praviloma ima okrogel ali pravokoten prerez.

Toplotni izmenjevalnik naprave

Skozi stene toplotnega izmenjevalnika se prenaša toplotna energija na toplotni nosilec. V sodobnih modelih je prevleka tega elementa izdelana po načelu radiatorske naprave – to omogoča maksimalno izkoriščanje toplotne energije, pridobljene med zgorevanjem.

Na sprednji sekciji toplotnega izmenjevalnika sta pritrjena gorilnik in vratca. Število sekcij in površina toplotnega izmenjevalnika določata moč kotla.

Dimnik za agregat na tekoče gorivo

Zrak se zajema z ulice ali iz kotlovnice; kako jo pravilno uredite, preberite v tem gradivu.

Pri dovodu od zunaj se zrak dovaja skozi koaksialni dimnik ali po ločenem kanalu. Za povečanje učinkovitosti so dimni kanali opremljeni z jeklenimi ploščami – odhodni plini tvorijo turbulentne tokove, ki zmanjšujejo njihovo hitrost. Vlek se pri tem ohranja.

Krmilna enota naprave

Avtomatika je namenjena vzdrževanju nastavljene temperature. Pomožne funkcije znižujejo stroške obratovanja kotla. S tehničnega vidika so najnaprednejši vremensko odvisni bloki, ki spreminjajo temperaturo ogrevalnega medija glede na podatke zunanjih senzorjev.

Princip delovanja toplotnega agregata temelji na pripravi mešanice goriva in zraka ter njenem kasnejšem razprševanju v zgorevalni komori.

Ohišje ogrevalnega kotla

Vsi elementi sistema so zaprti v trdno toplotnoizolacijsko ohišje. Takšna »lupina« zmanjšuje toplotne izgube in povečuje učinkovitost delovanja kotla.

Z zunanje strani je ohišje prekrito s plastjo toplotnoizolacijske folije, ki med segrevanjem ostane hladna in ščiti operaterja pred opeklinami.

Kako poteka ogrevanje prostora?

Celoten proces ustvarjanja toplote v kotlu na tekoče gorivo in prenos toplotne energije do radiatorjev ogrevanja lahko razdelimo na več stopenj.

1. stopnja. Dizelsko gorivo ali drugo gorivo se nalije v skladišče. Gorivna črpalka dovaja tekočino v gorilnik – v cevovodu se ustvari tlak. Hkrati črpalka za gorivo s pomočjo senzorjev določa kakovost goriva in odstotek njegovega zgostitve.

2. stopnja. Dizelsko gorivo vstopi v pripravljalno komoro. Tu poteka mešanje goriva z zrakom, segrevanje in utekočinjenje mešanice.

3. stopnja. Mešanica goriva in zraka se dovaja na šobo. Pod vplivom ventilatorja se mešanica razprši in gorivna megla se vžge v zgorevalni komori.

4. stopnja. Stene komore se segrejejo. Zaradi tega se segrejeta toplotni izmenjevalnik in ogrevalni medij. Slednji vstopa in kroži v ogrevalnem sistemu.

5. stopnja. Pri zgorevanju goriva nastajajo plini, ki se odvajajo skozi dimnik. Ko se dim usmerja navzven, gre skozi vrsto toplotnoizmenjevalnih plošč in tudi oddaja svojo toploto.

Pri zgorevanju goriva nastaja saje. Za ohranjanje izkoristka kotla na ustrezni ravni je treba stene zgorevalne komore občasno čistiti.

Različice modelov na tekoče gorivo

Vse kotle na tekoče gorivo lahko razvrstimo po naslednjih merilih: področju uporabe, funkcionalnosti, vrsti regulacije, materialu izdelave, vrsti uporabljenega goriva in načinu montaže.

Glede na področje uporabe

Glavni kazalnik, ki določa pripadnost kotlovne naprave eni od vrst, je moč. Gospodinjski modeli so na voljo z močjo od 6 do 230 kW. To zadostuje za ogrevanje majhnih hiš s površino 50 m² in velikih podeželskih vil s površino 2200 m².

Kazalnik zmogljivosti določa porabo goriva v kotlu na tekoče gorivo – za proizvodnjo 10 kW toplote je potrebnih približno 1 kg dizelskega goriva na uro. Gospodinjski aparati so zasnovani za največji dovoljen delovni tlak – 4-6 bar.

Moč industrijskih kotlov na tekoče gorivo je od 500 do 12.000 kW. Izjemno močni modeli ogrevajo stavbe s površino več kot 15.000 m². Upravljanje industrijskih ogrevalnih naprav je popolnoma avtomatizirano.

Industrijska kotlovna oprema se deli na vodne grelne in parne kotle. Prvi izvajajo ogrevanje vode pod tlakom, drugi pa proizvajajo pregret ali nasičen par.

Visokomočni toplotni generatorji se uporabljajo v blokovno-modularnih kotlovnicah – avtonomnih postajah za proizvodnjo pare in toplote. Parni generatorji so iskani v živilski, pohištveni industriji, lesnopredelovalni, naftni in proizvodnji krmnih mešanic.

Glede na funkcionalnost

Enokrožni kotli so namenjeni izključno ogrevanju prostorov. Povezani so z radiatorji, hladilno sredstvo pa kroži v zaprtem ogrevalnem sistemu. Takšna naprava ne segreva vode za gospodinjsko uporabo – za to je treba poskrbeti posebej, z namestitvijo bojlerja.

Dvokrožni modeli so bolj funkcionalni. Kotli zagotavljajo ogrevanje hiše in dovod tople vode na različne vodovodne točke (tuš, umivalnik itd.). V konstrukciji opreme je vgrajen dodaten toplotni izmenjevalnik za oskrbo s toplo vodo.

Dvokrožni kotli so opremljeni s pretočnim grelnikom vode ali akumulacijskim bojlerjem. Pri uporabi »pretočnika« bo voda hladnejša kot pri vgrajenem akumulacijskem rezervoarju.

Glede na način regulacije

Način delovanja kotla določa tip nameščenega gorilnika.

Glede na vrsto uravnavanja se vse naprave delijo v več skupin:

• enostopenjski;
• dvo- in tristopenjski;
• modulirani.

Enostopenjski moduli delujejo po načelu izmeničnega vklopa in izklopa. Po segrevanju hladilnega sredstva na določeno temperaturo plamen ugasne, po ohladitvi pa se gorilnik ponovno vklopi. Takšni gorilniki so neučinkoviti – povzročajo prekomerno porabo goriva.

Gorilniki »enega načina« so nameščeni na kotlih z močjo največ 200 kW. Vodilna podjetja postopoma opuščajo njihovo uporabo.

Dvo- in tristopenjske naprave delujejo v naslednjih načinih:

1. Dvostopenjski moduli delujejo pri 30 in 100 % moči. Po največjem segrevanju vode se gorilnik preklopi v način zmanjšane zmogljivosti. To omogoča zmanjšanje porabe goriva za 5-10 %.
2. Tristopenjski delujejo pri 30-60-100 % moči. Dosežena je ekonomičnost in visoka toplotna učinkovitost naprave.

Modulacijski – proces zgorevanja goriva se uravnava samodejno. Na intenzivnost plamena vplivajo: temperatura znotraj in zunaj stavbe, kakovost goriva in nastavljeni način. Območje spreminjanja moči je 10-100 % zmogljivosti.

Mikroprocesorska avtomatika določa sestavo mešanice goriva in zraka, optimalno hitrost dovajanja goriva v šobe in tlak.

Kotli pete generacije so opremljeni z modulacijskimi gorilniki. V primerjavi z dvo- in tristopenjskimi napravami so varčnejši za 15 %.

Glede na vrsto materiala

Proizvajalci opremljajo ogrevalne enote z litoželeznimi ali jeklenimi toplotnimi izmenjevalniki. Material izdelave vpliva na učinkovitost in trajnost kotla.

Litoželezni modeli se odlikujejo po dolgi življenjski dobi – več kot 30 let. Vendar so precej 'muhasti' in ob kritičnem temperaturnem preskoku med 'povratkom' in 'dovodom' lahko počijo. Temperaturna razlika vode na vstopu in izstopu ne sme presegati 20 °C.

Če bo kotel uporabljan občasno, na primer ob obiskih na vikendu, je bolje izbrati model z jeklenim toplotnim izmenjevalnikom. Toplotno odporno jeklo je manj trajno, vendar dobro prenaša temperaturne spremembe.

Kotel z jeklenim toplotnim izmenjevalnikom je cenejši od analognega z litoželeznim modulom. Modeli iz jekla so predstavljeni v ponudbi podjetji Kiturami in Viessmann.

Glede na vrsto goriva

Kot gorivni material se v kotlih na tekoče gorivo najpogosteje uporablja dizel (dieselsko gorivo) ali odpadno olje. Navzven se dizelske naprave ne razlikujejo od sorodnih naprav, ki delujejo na 'odpadno olje'. Glavna razlika je v tehnični sestavi.

Za delovanje kotla se uporablja čisto, certificirano dizelsko gorivo. Pri zgorevanju goriva je nastajanje pepela minimalno. To omogoča uporabo kurišča in dimnih cevi manjšega premera v konstrukciji.

Zgorevanje odpadnega olja poteka z obilnim izpustom pepela. V kotlih na 'odpadno olje' v notranjosti dimnih cevi ni turbulatorja, in ves sediment se odlaga v posebni zbiralni komori za dim. Priporočamo v branje tudi naš drugi članek, kjer je podrobno obravnavana kurilna vrednost različnih vrst goriva.

V napravah, ki delujejo na odpadnem olju, se uporabljajo transmisijska in motorna olja iz avtomobilov. Takšne kotle je smiselno namestiti v servisnih delavnicah, na bazah kmetijske mehanizacije in v avtopodjetjih.

Po načinu montaže

Glede na način montaže ločimo stenske in talne aparate. Stenski kotli so kompaktni, enostavni za namestitev, a manj zmogljivi. Njihova moč zadošča za ogrevanje prostora, katerega površina ne presega 300 m².

Talni tekočegorivni kotli so bolj zajetni in zmogljivejši. Sem spadajo vsi aparati za industrijsko uporabo in visokozmogljivi gospodinjski modeli.

Pregled modelov vodilnih podjetij

Dostojno nišo na trgu ogrevalne opreme zavzemajo tekočegorivni kotli tujih proizvajalcev: ACV, EnergyLogyc, Buderos Logano, Saturn, Ferolli in Viessmann. Med domačimi podjetji sta se dobro izkazala Lotos in TEP-Holding.

Univerzalni kotli ACV Delta Pro

Belgijsko podjetje ACV trži modele linije Delta Pro S – dvokrožne kotle z vgrajenim bojlerjem. Moč ogrevalnih aparatov znaša od 25 do 56 kW.

Kotli Delta Pro S se dobavljajo z gorilnikom po izbiri kupca – ali modelom BMV1 za tekoče gorivo ali BG2000 za propan in zemeljski plin.

Tehnične in obratovalne značilnosti:

• material izdelave toplotnega izmenjevalnika – jeklo;
• penasta poliuretanska izolacija ohišja;
• delovanje na dizelsko gorivo ali plin;
• nadzorna plošča s termometrom in nastavljivim termostatom.

Tekočegorivni kotel se prilagaja letnemu času – vgrajeno je stikalo »zima/poletje«.

Izkoristek kotlov Delta Pro S znaša 92,8 %. Čas ogrevanja vode za sistem sanitarne tople vode (STV) je odvisen od moči naprave in se giblje od 16 do 32 minut.

Agregati EnergyLogyc – inteligentna avtomatika

Kotli na odpadno olje ameriškega podjetja EnergyLogyc se od podobnih razlikujejo po avtomatiziranih postopkih nastavitve gorilnika in zgorevanja goriva.

Kot gorivo se uporablja odpadno olje, dizelsko gorivo, rastlinsko olje ali kerozin.

V napravi sta povečana velikost kurišča in presek dimnih cevi – to omogoča učinkovito uporabo odpadnega olja in zmanjšuje število del pri čiščenju kotla.

Tekočegorivni aparati EnergyLogyc so na voljo v treh različicah:

• EL-208В – moč 58,3 kW, poraba goriva – 5,3 l/h,
• EL-375В – zmogljivost 109 kW, poraba goriva – 10,2 l/h;
• EL-500В – toplotna moč 146 kW, poraba goriva – 13,6 l/h.

Najvišja temperatura ogrevalnega medija v predstavljenih modelih je 110 °C, delovni tlak je 2 bara.

Kotel EL-208V je primeren za ogrevanje prostorov različnih namembnosti: vikendov, rastlinjakov, avtoservisov, proizvodnih delavnic, skladišč, zasebnih hiš in pisarn.

Buderos Logano – nemška kakovost

Podjetje Buderos (Nemčija) proizvaja dizelske kotle, šobe, gorilnike in drugo opremo, potrebno za delovanje ogrevalnega sistema. Razpon močnostnih karakteristik agregatov znaša 25–1200 kW.

Izkoristek tekočegorivnih kotlov Buderos znaša 92–96 %. Oprema deluje v popolnoma avtomatskem načinu, gorivo je dizelsko gorivo. Toplotni izmenjevalnik je izdelan iz sive litine ali jekla.

Kotlovne naprave Buderos Logano se proizvajajo v dveh serijah:

• Buderos Logano kategorije »G« – so namenjene zasebni uporabi, njihova moč znaša 25–95 kW;
• Buderos Logano kategorije »S« – oprema industrijskega namena.

Agregati se odlikujejo z oblikovanim dizajnom, priročnim sistemom upravljanja in vgrajenim dušilcem hrupa.

Gospodinjski kotli Buderos Logano se dobavljajo z vgrajenimi in prilagojenimi gorilniki za dizelsko gorivo. Napravo je mogoče dodatno opremiti s črpalno skupino, varnostnim sistemom in ekspanzijsko posodo.

Kotli korejskega podjetja Kiturami

Talni dvokrožni kotli Kiturami serije Turbo so namenjeni gospodinjski uporabi. Moč agregatov je 9–35 kW.

Izrazite značilnosti modela:

• zagotavljanje ogrevanja in tople vode za prostore do 300 m²;
• toplotni izmenjevalnik kotla je izdelan iz visokolegiranega jekla;
• dodatni toplotni izmenjevalnik za toplo vodo je iz 99 % bakra, kar povečuje učinkovitost ogrevanja;
• kot toplotni nosilec je primeren antifriz in voda.

Izrazita značilnost modelov Turbo je prisotnost turbociklonskega gorilnika. Deluje po načelu turbinskega motorja avtomobila.

V posebni kovinski plošči zaradi visoke temperature pride do sekundarnega zgorevanja. To omogoča varčno porabo goriva in zmanjšuje emisije škodljivih snovi v ozračje.

Delovanje Kiturami Turbo je možno v načinih: »Tuš«, »Spanje«, »Prisotnost«, »Delovanje/Preverjanje« in »Časovnik«. Nadzorna plošča je nameščena na sprednji strani ohišja.

Zaključki in koristen video na to temo

Ogled video materialov bo pomagal razumeti zgradbo in načelo delovanja ogrevalnih agregatov na tekoče gorivo.

Primerjava dizelskega kotla in agregata, ki deluje na »odpadno olje«:

O pravilih izbire tekočegorivne ogrevalne opreme bo govora v naslednjem videoposnetku:

Kotli na tekoče gorivo so znani po visoki stopnji avtomatizacije. Ogrevanje z dizelskimi napravami omogoča doseganje avtonomnosti, odsotnost strogih pravil glede dokumentacije pa jih naredi privlačne. Vendar pa vrsta pomembnih pomanjkljivosti pri vzdrževanju kotlovske naprave zadržuje povpraševanje po dizelskih agregatih.

Če vas skrbi izbira kotla na tekoče gorivo, prosimo, pustite svoja vprašanja v spodnjem bloku. Tam lahko napišete koristne nasvete o temi članka ali delite izkušnje z uporabo tovrstne ogrevalne opreme.