На сучасних виробництвах, які використовують нафто-масляні матеріали, відсоток відходів може варіюватися в широких межах, іноді вимагаючи підключення сторонніх організацій для утилізації продуктів відпрацювання. У свою чергу, рідкопаливні котли сьогодні переживають черговий етап розвитку, пропонуючи споживачеві масу нових технологічних можливостей. Застосування економічного палива на основі виробничих відходів якраз додає цьому обладнанню привабливості на ринку. Втім, опалювальні котли на відпрацьованому маслі мають певні техніко-експлуатаційні особливості, які можна розглядати і як слабкі місця. У будь-якому випадку, перед вибором такого агрегату потрібен детальний аналіз всіх технічних, функціональних та економічних аспектів його застосування.
Загальні відомості про казанах на «відпрацювання»
Концепція вторинного використання відпрацьованих паливних матеріалів існує практично з моменту виникнення проблеми утилізації нафтовмісних відходів. Проте в котельному обладнанні такий підхід знайшов повноцінне життя лише нещодавно – з моменту освоєння великими виробниками технологій піролізу і систем тривалого горіння. Дані розробки скоріше відносяться до вторинної переробки газових сумішей від твердого палива, але їх принципи можна перекласти і на концепцію котлів на відпрацьованому маслі. Для масла в даному випадку використовується особлива горілка, поєднана з інверсійної камерою згоряння і димогарних трубою.
Зрозуміло, основний момент відмінності даного обладнання від класичних рідкопаливних агрегатів полягає в застосовуваному паливному сировину. Як і раніше, спостерігається певна сегментація за типом використовуваних продуктів технологічної відпрацювання, але майбутнє таких моделей за універсалізацією з точки зору паливного постачання. Так чи інакше, котли для дому на відпрацьованому маслі працюють переважно за рахунок гасу, солярки та інших похідних дизеля. Деякі модифікації також підтримують горіння при заправці рослинними маслами і спеціальним пічним паливом. У випадку з промисловими моделями мова може йти про застосування грубих неоднорідних сумішей з домішками.
Конструкційне пристрій агрегату
Основним матеріалом виготовлення даного різновиду рідкопаливного котла виступає метал – чавун, сталь та окремі елементи з інших сплавів. Конструкція формується наступними частинами:
- Корпус.
- Захисна обшивка.
- Камера згоряння.
- Кришка корпусу.
- Бак з паливом.
- Паливопровід.
- Насос для забезпечення подачі палива.
- Пальник.
- Розсікач.
- Чаша.
- Панель управління з блоком автоматики.
- Стакан переливу.
- Заслінка.
На представленому вище кресленні котла на відпрацьованому маслі також можна помітити наявність вентилятора для подачі кисню до пальника. Це рішення швидше опціональне, але воно дає принципово важливу можливість регулювання інтенсивності горіння. Теоретично допускається можливість перетворення вироблюваної теплової енергії в струм, на якому можна забезпечувати автономний робочий процес устаткування. Однак технічна реалізація цієї функції себе не виправдовує на практиці з цілого ряду причин. З іншого боку, живлення від стандартної електромережі 220 В не сильно навантажує користувача в частині фінансових витрат, так як енергія потрібна лише для малопотужної керуючої електроніки, а не для генерації тепла. До речі, теплова потужність таких котлів в середньому становить 10-25 кВт, що відповідає середнім показникам промислового опалювального обладнання. Коефіцієнт корисної дії досягає 75%, що теж непогано, хоча газові піролізні агрегати в сучасних модифікаціях досягають і 95%.
Принцип роботи котла
У момент пуску обладнання через панель управління починає свою роботу вентилятор, направляє повітряні потоки в камеру згоряння. У цей же час проводиться автоматичний розпал пальника. Повноцінна робота насоса в котлі опалення на відпрацьованому маслі починається через 30-40 хв, коли відбувається розігрів корпусу. Датчик температури за досягнення потрібних показників подає сигнал на запуск паливопроводу. Далі від розігрітій чаші з баком починається подача масла до пальника.
Треба зазначити, що в різних котлах подача палива організується кількома способами. У найпростішому варіанті масло подається в чистому вигляді без допоміжних добавок. Це спрощує і конструкцію агрегату, і його технологічні процеси. Але в більш розвинених моделях канал доставки палива має цілий ряд технологічних точок, на яких рідина піддається фільтрації і збагачується повітрям від вентилятора. На заключній стадії функціонального циклу опалювального котла на відпрацьованому маслі суміш згоряє, а продукти спалювання виводяться через комин на вулицю. Після повного відключення функції пальника вентилятор повинен працювати ще деякий час для охолодження стін котла і виведення залишків гарі.
Особливості водогрійних моделей
Бойлерні двоконтурне обладнання сьогодні широко використовується в індивідуальних системах домашнього тепло – і водопостачання. Один контур обслуговує потреби опалення, а з другого організується ГВП. У чому ж особливості котла з водяним контуром на відпрацьованому маслі? В такому виконанні агрегат поєднує в собі конструкційні відмінності бойлерів непрямого нагріву і типового обладнання для спалювання відпрацьованих масел. Зокрема, конструкція доповнюється наступними функціональними компонентами:
- Підігрівач палива. Перед направленням до блоку з форсункою масло розігрівається до оптимальної температури горіння. Ця підготовка необхідна для підтримки стабільності згоряння рідини.
- Накопичувальний бак. Буферна ємність (ресивер) для утримання постійно або періодично води, що нагрівається. Обсяг бака в опалювальному водогрійному котлі на відпрацьованому маслі може становити 30-80 л, якщо мова йде про побутовому класі устаткування.
- Теплообмінник. Цей компонент присутній у всіх бойлерах. У ньому відбуваються процеси нагріву води для обслуговування системи ГВП. Принципово важливим є тип енергопостачання теплообмінника – або за рахунок стороннього котельного обладнання, або за допомогою вбудованого Тена з харчування від тієї ж мережі на 220 В.
Крім цього, в конструкції котла з водяним контуром на відпрацьованому маслі іноді присутні менш істотні конструкційні особливості:
- Паливний фільтр багаторазового дії – для роботи з маслами низької якості.
- Водяне охолодження для теплообмінника – потрібно для запобігання утворення точок прогару і накипу.
- Аквастат – додатковий елемент керування котлом в частині водяного контуру.
Паливна система котла
Лінія подачі палива, як уже говорилося, може бути організована за різними схемами. Це не обов’язково повинна бути інтегрована інфраструктура – як мінімум, починаючи від вузла з’єднання з місцем забору. Іншими словами, ємність з постійним зберіганням паливного матеріалу може бути організована зовсім в іншому приміщенні у безпечному від пожежі місці. У цьому випадку головне – організувати перекачивающую систему достатньої потужності. Також згідно правил експлуатації опалювального котла на відпрацьованому маслі, забір палива повинен здійснюватися з нижньої частини бака на рівні не нижче 150 мм від днища. Це важливо для запобігання комунікацій від забруднень домішками і осадом, який накопичується на дні.
Що стосується перекачувальної системи, то її основу формує насос. Важливо мати на увазі, що навіть котельні циркуляційні насоси в даному випадку не підійдуть. В силу специфіки обслуговується рідини, можна застосовувати тільки спеціальні промислові моделі для технічних сумішей. Це ж стосується і трубопроводу з шлангами і сполучно-перехідний фурнітури. Як і звичайні водопровідні та опалювальні мережі на рідкому теплоносії, котли, що працюють на відпрацьованому маслі, не застраховані від завоздушивания лінії подачі паливної суміші. Причому в таких системах наявність повітря може обернутися не просто зниженням продуктивності з тепловою потужністю, але і серйозною аварією з пошкодженням камери згоряння. Тому на технологічному сайті паливопроводу слід закріпити повітровідвідник ручний або автоматичний.
Пальник для котла на відпрацьованому маслі
Одне з найважливіших пристроїв агрегату, які безпосередньо беруть участь у процесі спалювання паливної суміші. Пальник повинен підходити за типорозмірами та конструкційної сумісності до паливного насоса, а також фільтру і підігрівач при їх наявності. В самому комплекті з цим пристроєм, можуть бути присутніми:
- Манометр для вимірювання тиску в паливній лінії.
- Вакуумметр.
- Монтажна топливозаборная арматура.
- Сепаратор для додаткової очищення вступника олії.
Конструкційне кріплення пальники для котлів на відпрацьованому маслі зазвичай виконується на фланці передніх дверцят обладнання із застосуванням спеціальної прокладки. Далі монтується підігрівач і інші функціональні аксесуари на зразок того ж фільтра. На цьому ж етапі до підігрівача прокладається електротехнічний контур харчування. Причому він не обов’язково повинен підключатися до 220 В. В деяких моделях досить і 12 В, тобто можна обмежитися акумуляторним енергопостачанням. Що стосується підключення до паливопроводів, то воно частіше виконується через фітінг до клапана пальника. Для підводки використовується тонкий шланг формату 1/4″.
Комунікаційні засоби обв’язки котла
Основні роботи по частині підключення самого котла полягають в організації гідравлічних з’єднань. Як мінімум, повинні бути підготовлені труби для подачі кисню (система з закритим контуром), а у разі застосування двоконтурних водогрійних моделей виконується обв’язка для теплообмінника. Якщо організується повноцінна система ГВП, то буде не зайвим ввести в інфраструктуру керований багатофункціональний колектор, від якого можна буде управляти температурою на різних лініях водопостачання – наприклад, контурах до мийки на кухні, санвузлу, ванною і т. д. З іншого боку опалювальний котел на відпрацьованому маслі повинен бути пов’язаний з каналами скидання стічних вод. Хоча на рівні накопичувального бака з нагрівальною системою мова про споживання води не йде, періодично може виконуватися промивка теплообмінника, після чого використана рідина відправляється в каналізацію. В частині електричних підключень організується окремий контур проводки, в якому передбачається запобіжний блок, система захисту від коротких замикань, стабілізатор і заземлення.
Саморобні котли на відпрацьованому маслі
Конструкцію такого агрегату цілком можна зібрати своїми руками, використовуючи спеціальне обладнання та приладдя, які знаходяться і в звичайному приватному господарстві. Основа буде скомпоновано на металевих корпусах, які потрібні для утримання відпрацьованого масла і камери згоряння. До камери згоряння всі з’єднання виконуються за допомогою металевих труб – до ємності з маслом і димоходу. Найскладніше, що потрібно буде реалізувати своїми руками в опалювальному котлі на відпрацьованому маслі – це система автоматичної циркуляції. Для цього краще застосувати занурювальний циркуляційний маслонасос. Він встановлюється в ємності з паливом і перекачує в камеру згоряння горючу рідину. Контролювати інтенсивність подачі масла буде витратомір, встановлений у випарній камері, де здійснюється попередня витримка олії. Також до камери згоряння підключається вентилятор з наддувом кисню для підтримки стабільного горіння.
Переваги обладнання
До сильних сторін експлуатації котлів на «відпрацювання» можна віднести наступні:
- Економічність. Головний фактор на користь застосування даного обладнання. Найдешевшим паливним матеріалом вважається газ, але ця система може і йому скласти конкуренцію. Інша справа, що початкова ціна котлів на відпрацьованому маслі на 15-20% перевищує звичайні рідкопаливні моделі, складаючи в середньому 70-100 тис. руб.
- Автономність. Система не залежить від місцевих ліній інженерно-комунікаційного забезпечення. Якщо відсутнє магістраль постачання газом, то є сенс організувати доставку відпрацьованого масла від найближчої точки утилізації або СТО. Деякі підприємства готові безкоштовно віддавати «відпрацювання», тому логістично така схема себе повністю виправдовує.
- Ефективність. Рідкопаливні котли як такі сьогодні поступаються газових і твердопаливних аналогам по ряду критеріїв, але у них є великий плюс у вигляді високих показників швидкості прогріву і тепловіддачі.
Недоліки обладнання
На жаль, позитивні аспекти застосування даного обладнання можуть затьмаритися одним істотним мінусом. Він полягає у високих вимогах до обслуговування агрегату. «Найбруднішими» і клопітними в плані догляду вважаються дров’яні топки, але вторсировину нафтової переробки може доставити ще більше проблем у цьому відношенні. Справа в тому, що масло для котлів на відпрацьованому маслі містить стійкі домішки, які накопичуються на стінках камери згоряння. Навіть в промисловості для подальшого очищення застосовують вузькоспеціалізоване обладнання, а в побутових умовах виключити необхідність кропіткої боротьби з застійними відкладеннями допоможе тільки щоденне обслуговування обладнання.
Відгуки власників котла
Практика застосування таких котлів швидше відображає позитивний досвід експлуатації. Багато користувачі відзначають організаційну легкість при обслуговуванні обладнання, що пов’язано з відсутністю проблем доставки масла і економічною вигодою. Попри скептичне ставлення багатьох приватних домовласників в принципі до застосування нафтового вторсировини як енергетичного джерела, відгуки про котли на відпрацьованому маслі показують, що в процесі роботи відносно чисті суміші менше забруднюють димар з камерою згоряння, ніж твердопаливні агрегати. Тобто все залежить від характеристик використовуваного масла, але сама можливість застосування величезного переліку рідкопаливних матеріалів, безсумнівно, йде в плюс таких котлів.
Висновок
Розробники систем теплового постачання сьогодні все більше уваги приділяють можливостям застосування альтернативних видів палива. Перспективність даного напрямку пояснюється і вигодою для кінцевих споживачів, і інтересами збереження навколишнього середовища. В цю тенденцію повністю вкладається і принцип експлуатації котлів на відпрацьованому маслі. Ціна такого обладнання поки ще знаходиться на відносно високому рівні близько 100 тис. руб. за технологічну модель з сучасним управлінням, але маловитратний процес змісту з часом окупить і цю вартість. Інша справа, що можуть мати місце витрати на обслуговуючі заходи, але це різною мірою стосується також і твердопаливних, і газових установок. Найчистішими вважаються електричні котли, але вони ж в силу вартості енергоресурсу є і найбільш витратними з точки зору фінансового змісту. Причому двоконтурні модифікації з нагріванням води регулярно ставлять рекорди по витратах на експлуатацію.
