Apkures katli šķidrajai degvielai: uzbūve, veidi, populāro modeļu pārskats

Produktīvi un ekonomiski šķidrā kurināmā apkures katli ļauj panākt pilnīgu autonomiju no centralizētās gāzes vada maģistrāles. Apsverot agregāta uzstādīšanu, ir jāizprot tā uzbūve, darbības princips un ekspluatācijas īpatnības.

Katla izvēlei jābalstās uz dažādu modeļu raksturlielumu un funkcionalitātes salīdzinošu novērtējumu. Svarīgs faktors ir ražotāja reputācija.

Šajā materiālā mēs pastāstīsim par šķidrā kurināmā apkures katlu modeļu dažādību, to priekšrocībām un trūkumiem, kā arī apskatīsim vairākas populāras ierīces no pazīstamiem zīmoliem.

Šķidrā kurināmā katlu priekšrocības un trūkumi

Šķidrā kurināmā katli, neskatoties uz spēju efektīvi apsildīt ēku un tehnisko pilnīgumu, nav sastopami tik bieži kā gāzes vai cietā kurināmā siltuma ģeneratori.

Iekārtas, kas darbojas ar dīzeļdegvielu vai atstrādātu eļļu, ir ļoti populāras Rietumeiropas valstīs.

Pie nozīmīgām šķidrā kurināmā apkures katla priekšrocībām pieder:

1. Augsta darba efektivitāte. Lielākās daļas modeļu lietderības koeficients sasniedz 95%. Degviela tiek patērēta praktiski bez zudumiem.
2. Liela jauda. Agregātu veiktspēja ļauj apsildīt gan kompaktas dzīvojamās telpas, gan plašas ražošanas cehus.
3. Augsts darba automatizācijas līmenis. Katls ilgstoši darbojas bez cilvēka iejaukšanās.
4. Autonomija no enerģijas avotiem. Izņemot elektroenerģiju. Ja nepieciešams, var iztikt ar ģeneratoru.
5. Iespēja pāriet uz gāzveida degvielu.

Ir arī papildu priekšrocības šādai iekārtai. Katla uzstādīšanai nebūs nepieciešama saskaņošana un atļaujas saņemšana. Turklāt gāzes vada neesamība būtiski atvieglo montāžas darbus.

Šķidrā kurināmā katla uzstādīšanas un ekspluatācijas grūtības:

1. Augstas izmaksas degvielas iegādei. Intensīvi lietojot iekārtu, gada degvielas patēriņš var sasniegt vairākas tonnas.
2. Degvielas uzglabāšanai tiek būvēta atsevišķa ēka. Kā variants – noliktava ar necaurspīdīgas plastmasas vai tērauda tvertnēm tiek ierīkota zemē. Svarīgs nosacījums – aizsardzība no saules stariem.
3. Iekārta jānovieto atsevišķā telpā ar labu ventilāciju un jaudīgu izsūci.
4. Ja dīzeļdegvielas katlu telpa atrodas cieši blakus mājai, būs nepieciešama papildu skaņas izolācija – deglis darba laikā rada troksni.

Iekārtojot pazemes degvielas krātuves, jāņem vērā teritorijas hidroģeoloģiskās īpašības.

Daudzos modeļos ir paredzēts katla klimata iestatījums – komfortabla temperatūras režīma iestatīšana mājā, ņemot vērā āra temperatūru.

Katla uzbūve un darbības princips

Šķidrā kurināmā iekārtas darbojas pēc tāda paša principa kā gāzes iekārtas. Galvenā atšķirība ir ventilatora degļa (sprauslas) izmantošana. Ierīces tips lielā mērā nosaka katla darbības efektivitāti un ekonomiskumu.

Mūsu tautieši apsver šķidrā kurināmā iekārtas uzstādīšanu kā alternatīvu apkures veidu, ja nav centralizētas gāzes apgādes maģistrāles.

Siltuma ģeneratora galvenie darba mezgli

Šķidrā kurināmā katla konstrukcijas elementi:

• deglis;
• sadegšanas kamera;
• siltummainis;
• dūmvads;
• vadības bloks;
• korpus.

Šķidrā kurināmā apkures iekārta tiek komplektēta ar maģistrāli ar sūkni, kas nodrošina degvielas padevi, un tvertni degvielas uzglabāšanai.

Lai palielinātu ierīces veiktspēju un efektivitāti, ražotājuzņēmumi pilnveido modeļus, papildinot ierīci ar dažādām siltummaiņu plāksnēm un dūmvadu caurulēm.

Apkures iekārtas deglis

Iekārtas galvenais modulis, kas atbild par degvielas-gaisa maisījuma sagatavošanu un nodod to daudzumā, kas nepieciešams siltuma ģeneratora darbības uzturēšanai.

Šķidrā kurināmā deglis ir ventilators. Degvielas padeve un iesmidzināšana sadegšanas kamerā tiek veikta zem spiediena – tiek veikta piespiedu gaisa pūšana.

Šķidrā kurināmā katla degļa standarta komplektācija:

1. Aizdedzes transformators. Ģenerē dzirksteli, ar kuru aizdegas degviela.
2. Vadības bloks. Nosaka palaišanas fāzes, veic kontroli un realizē degļa darbības apturēšanu. Ir paredzēts fotoelementa, aizdedzes transformatora un avārijas izslēgšanas sensora pieslēgums.
3. Elektromagnētiskais vārsts. Korektē degvielas padevi sadegšanas kamerā.
4. Gaisa regulators ar filtru. Ierīce normalizē gaisa padevi, novēršot cieto daļiņu iekļūšanu.
5. Iepriekšējais sildītājs. Maina degvielas stāvokli, samazinot tās viskozitāti. Jo šķidrāka degviela nonāk sprauslas atverē, jo ekonomiskāk tā tiek patērēta.
6. Degvielas pārplūdes caurule. Savienojas ar tvertni, kur tiek veikta degvielas sildīšana.
7. Karstuma caurule. Pa maģistrāli siltumenerģija nonāk līdz siltumnesēja sildīšanas vietai, kas pēc tam cirkulē apkures sistēmā.

Deglis var būt sākotnēji iebūvēts katlā bez iespējas palielināt iekārtas jaudu. Piekaramie moduļi ļauj modificēt iekārtu.

Piekaramā degļa regulēšanu veic speciālists mājās. Rūpnīcā iebūvētā moduļa priekšrocība ir ātra katla iekārtas nodošana ekspluatācijā.

Katla sadegšanas kamera

Būtībā tā ir karstumizturīga tvertne ar ieplūdes un izplūdes atveri. Parasti tai ir apaļš vai taisnstūrveida šķērsgriezums.

Ierīces siltummainis

Caur siltummaiņa sienām tiek veikta siltumenerģijas pārvade siltumnesējam. Mūsdienu modeļos šī elementa pārklājums ir izveidots pēc radiatora ierīces principa – tas ļauj maksimāli izmantot sadegšanas procesā iegūto siltumenerģiju.

Uz siltummaiņa priekšējās sekcijas tiek fiksēts deglis un durvis. Siltummaiņa sekciju skaits un pārklājuma laukums nosaka katla jaudu.

Dūmvads šķidrā kurināmā agregātam

Gaisa ieplūde tiek veikta no āra vai no katlu telpas, kuras pareizu iekārtošanu lasiet šajā materiālā.

Pie padeves no ārpuses gaiss tiek pievadīts caur koaksiālo dūmvadu vai pa atsevišķu kanālu. Lai paaugstinātu efektivitāti, dūmu gāzu kanāli tiek aprīkoti ar tērauda plāksnēm – izejošās gāzes veido turbulences plūsmas, kas samazina to ātrumu. Vilme šajā gadījumā saglabājas.

Ierīces vadības bloks

Automātika ir paredzēta noteiktās temperatūras uzturēšanai. Papildfunkcijas samazina katla ekspluatācijas izmaksas. No tehniskā viedokļa par visprogresīvākajiem tiek uzskatīti no laika apstākļiem atkarīgi bloki, kas maina siltumnesēja sildīšanas temperatūru, pamatojoties uz ārējo sensoru rādījumiem.

Siltuma agregāta darbības princips balstās uz degvielas un gaisa maisījuma sagatavošanu ar tā turpmāku izsmidzināšanu sadegšanas kamerā

Apkures katla korpuss

Visi sistēmas elementi ir ievietoti izturīgā siltumizolācijas korpusā. Šāds «apvalks» samazina siltuma zudumus un paaugstina katla darbības efektivitāti.

No ārpuses korpuss ir aplīmēts ar siltumizolācijas plēves slāni, kas sildīšanas laikā paliek auksts un pasargā operatoru no apdegumiem.

Kā notiek telpas apsilde?

Visu siltuma ģenerēšanas procesu šķidrā kurināmā katlā un siltumenerģijas pārnesi uz apkures radiatoriem var sadalīt vairākos posmos.

1. posms. Dīzeļdegviela vai cita degviela tiek ielieta noliktavā. Degvielas sūknis piegādā šķidrumu degšanas ierīcei – cauruļvadā tiek radīts spiediens. Vienlaikus degvielas sūknis ar sensoru palīdzību nosaka degvielas kvalitāti un tās sabiezēšanas procentu.

2. posms. Dīzeļdegviela nonāk sagatavošanas kamerā. Šeit notiek degvielas sajaukšana ar gaisu, maisījuma uzsildīšana un sašķidrināšana.

3. posms. Degvielas-gaisa maisījums tiek padots uz sprauslu. Ventilatora iedarbībā maisījums tiek izsmidzināts un degvielas migla aizdegas sadegšanas kamerā.

4. posms. Kameras sienas sakarst. Pateicoties tam, notiek siltummainis un siltumnesēja uzsildīšana. Pēdējais nonāk un cirkulē apkures sistēmā.

5. posms. Degvielas sadegšanas laikā rodas gāzes, kuras tiek izvadītas caur dūmvadu. Dodoties ārā, dūmi iziet caur vairākām siltumapmaiņas plāksnēm un arī nodod savu siltumu.

Degvielas sadedzināšanas laikā veidojas sodrēji. Lai uzturētu katla lietderības koeficientu atbilstošā līmenī, sadegšanas kameras sienas periodiski jātīra.

Šķidrā kurināmā modeļu dažādība

Visus šķidrā kurināmā katlus var klasificēt pēc šādiem kritērijiem: pielietojuma jomas, funkcionalitātes, regulēšanas veida, izgatavošanas materiāla, izmantotā degvielas veida un montāžas metodes.

Pēc pielietojuma jomas

Galvenais rādītājs, kas nosaka apkures iekārtas piederību vienam no veidiem, ir jauda. Sadzīves modeļi tiek ražoti ar jaudu no 6 līdz 230 kW. Ar to pietiek, lai apsildītu nelielas mājas ar platību 50 kv.m un lielas lauku savrupmājas 2200 kv.m platībā.

Produktivitātes rādītājs nosaka degvielas patēriņu šķidrā kurināmā apkures katlā – 10 kW siltuma ražošanai stundā nepieciešams aptuveni 1 kg dīzeļdegvielas. Sadzīves agregāti ir paredzēti maksimāli pieļaujamajam darba spiedienam – 4-6 bāri.

Rūpniecisko šķidrā kurināmā katlu jauda ir no 500 līdz 12 000 kW. Īpaši jaudīgi modeļi tiek izmantoti ēku apsildīšanai ar platību vairāk nekā 15 tūkstoši kv.m. Ražošanas apkures agregātu vadība ir pilnībā automatizēta.

Rūpnieciskās katlu iekārtas iedala ūdens sildīšanas un tvaika katlos. Pirmie veic ūdens sildīšanu zem spiediena, bet otrie ģenerē pārkarsētu vai piesātinātu tvaiku.

Lieljaudas siltuma ģeneratori tiek izmantoti bloku moduļu katlu mājās – autonomas tvaika un siltuma ražošanas stacijas. Tvaika ģeneratori ir pieprasīti pārtikas, mēbeļu rūpniecībā, koksnes apstrādē, naftas ieguvē un kombinētās lopbarības ražošanā.

Pēc funkcionalitātes

Vienkontūra katli ir paredzēti tikai telpu apkurei. Tie tiek pieslēgti radiatoriem, un dzesēšanas šķidrums cirkulē slēgtā apkures sistēmā. Šāds agregāts nesilda ūdeni sadzīves vajadzībām – par to jārūpējas atsevišķi, uzstādot boileri.

Divkontūra modeļi ir funkcionālāki. Katli nodrošina mājas apkuri un siltā ūdens piegādi uz dažādiem ūdens ņemšanas punktiem (duša, izlietne u.c.). Iekārtas konstrukcijā ir paredzēts papildu siltummainis karstā ūdens apgādes nodrošināšanai.

Divkontūra katli ir aprīkoti ar caurplūdes ūdens sildītāju vai uzkrāšanas boileri. Izmantojot "caurplūdes sildītāju", ūdens būs aukstāks nekā ar iebūvētu uzkrāšanas tvertni.

Pēc regulēšanas veida

Katla darba režīmu nosaka uzstādītā degļa veids.

Pēc regulēšanas veida visas ierīces iedala vairākās grupās:

• vienpakāpes;
• divu un trīs pakāpju;
• modulējami.

Vienpakāpes moduļi darbojas pēc mainīgas ieslēgšanas un izslēgšanas principa. Pēc dzesēšanas šķidruma uzsildīšanas līdz noteiktai temperatūrai liesma nodziest, bet pēc atdzišanas deglis atkal ieslēdzas. Šādi degļi ir neefektīvi – tie izraisa degvielas pārmērīgu patēriņu.

Viena režīma degļi tiek uzstādīti uz katliem ar jaudu ne vairāk kā 200 kW. Vadošie uzņēmumi pakāpeniski atsakās no to izmantošanas.

Divu un trīs pakāpju ierīces darbojas šādos režīmos:

1. Divpakāpju moduļi darbojas ar 30 un 100% jaudu. Pēc maksimālas ūdens sasilšanas degļa režīms pārslēdzas uz samazinātu jaudu. Tas ļauj samazināt degvielas patēriņu par 5-10%.
2. Trīspakāpju iekārtas darbojas ar 30-60-100% jaudu. Tiek sasniegts ekonomiskums un augsta siltuma efektivitāte.

Modulējamie – degvielas sadegšanas process tiek regulēts automātiskā režīmā. Liesmas intensitāti ietekmē: temperatūra ēkas iekšpusē un ārpusē, degvielas kvalitāte un iestatītais režīms. Jaudas izmaiņu diapazons ir no 10 līdz 100% jaudas.

Mikroprocesoru automātika nosaka degvielas-gaisa maisījuma sastāvu, optimālo degvielas padeves ātrumu uz sprauslām un spiedienu.

Ar modulācijas degļiem tiek aprīkoti piektās paaudzes katli. Salīdzinājumā ar divpakāpju un trīspakāpju ierīcēm tie ir ekonomiskāki par 15%.

Pēc materiāla veida

Ražotāji aprīko apkures iekārtas ar čuguna vai tērauda siltummaiņiem. Izgatavošanas materiāls ietekmē katla efektivitāti un izturību.

Čuguna modeļi izceļas ar ilgu ekspluatācijas laiku – vairāk nekā 30 gadu. Tomēr tie ir diezgan «kaprīzi» un pie kritiskas temperatūras starpības starp «atgaitas» un «padeves» līnijām var saplaisāt. Ūdens temperatūras starpība pie ieejas un izejas nedrīkst pārsniegt 20 °C.

Ja katls tiks izmantots periodiski, piemēram, apmeklējot lauku māju, tad labāk izvēlēties modeli ar tērauda siltummaini. Karstumizturīgais tērauds ir mazāk izturīgs, bet stabili panes temperatūras svārstības.

Katls ar tērauda siltummaini ir lētāks nekā analogs ar čuguna moduli. Tērauda modeļi ir pieejami uzņēmuma Kiturami un Viessmann sortimentā.

Pēc degvielas veida

Kā degvielas materiāls šķidrās degvielas katlos visbiežāk tiek izmantota dīzeļdegviela (dīzelis) vai atstrādāta eļļa. Ārēji dīzeļdegvielas iekārtas neatšķiras no kolēģiem, kas strādā ar «atstrādāto eļļu». Galvenā atšķirība ir tehniskajā aspektā.

Katla darbībai tiek izmantota tīra, sertificēta dīzeļdegviela. Sadegot degvielai, pelnu veidošanās ir minimāla. Tas ļauj konstrukcijā izmantot mazāka diametra kurtuvi un dūmu caurules.

Atstrādātās eļļas sadegšana notiek ar bagātīgu pelnu izdalīšanos. Katlos, kas strādā ar «atstrādāto eļļu», dūmu caurulīšu iekšpusē nav turbulizatora, un visas nogulsnes uzkrājas īpašā dūmu savākšanas kamerā. Iesakām izlasīt arī citu mūsu rakstu, kurā detalizēti apskatīta siltumspēja dažādiem degvielas veidiem.

Ierīcēs, kas darbojas ar atstrādāto eļļu, tiek izmantotas automašīnu transmisijas un motoreļļas. Šādus katlus ir lietderīgi uzstādīt autoservisos, lauksaimniecības tehnikas bāzēs un autotransporta uzņēmumos.

Pēc montāžas veida

Atkarībā no montāžas veida izšķir sienas un grīdas agregātus. Piekaramie katli ir kompakti, ērti uzstādāmi, bet to veiktspēja ir zema. To jauda ir pietiekama telpas apsildei, kuras platība nepārsniedz 300 kv.m.

Grīdas šķidrā kurināmā katli ir lielāki un produktīvāki. Pie tiem pieder visi rūpnieciskie agregāti un augstas jaudas sadzīves modeļi.

Vadošo uzņēmumu modeļu apskats

Cienījamu nišu apkures iekārtu tirgū ieņem ārvalstu ražotāju šķidrā kurināmā katli: ACV, EnergyLogyc, Buderos Logano, Saturn, Ferolli un Viessmann. No vietējiem uzņēmumiem labi sevi ir pierādījuši Lotoss un TEP-Holdings.

Universālie katli ACV Delta Pro

Beļģijas uzņēmums ACV piedāvā Delta Pro S līnijas modeļus – divkontūru katlus ar iebūvēto ūdenssildītāju. Apkures agregātu jauda ir no 25 līdz 56 kW.

Katli Delta Pro S tiek piegādāti ar degli pēc pircēja izvēles – vai nu BMV1 modeli šķidrajam kurināmajam, vai BG2000 propānam un dabasgāzei.

Tehniskās un ekspluatācijas īpašības:

• siltummaiņa izgatavošanas materiāls – tērauds;
• poliuretāna putu izolācija korpusam;
• darbs ar dīzeļdegvielu vai gāzi;
• vadības panelis ar termometru, regulēšanas termostatu.

Šķidrā kurināmā katls «pielāgojas» sezonai – ir paredzēts pārslēdzējs «ziema/vasara».

Katlu Delta Pro S lietderības koeficients ir 92,8%. Ūdens sildīšanas laiks karstā ūdens apgādes sistēmai ir atkarīgs no iekārtas jaudas un svārstās no 16 līdz 32 minūtēm.

EnergyLogyc agregāti – intelektuālā automatika

Amerikāņu uzņēmuma EnergyLogyc atstrādātās eļļas katli atšķiras no analogiem ar automatizētām degļa iestatīšanas un degvielas sadedzināšanas procesiem.

Kā degviela tiek izmantota atstrādāta eļļa, dīzeļdegviela, augu eļļa vai petroleja.

Ierīcē ir palielināts kurtuves izmērs un dūmgāzu cauruļu šķērsgriezums – tas ļauj efektīvi izmantot «atstrādāto eļļu» un samazina katla tīrīšanas darbu skaitu.

EnergyLogyc šķidrā kurināmā agregāti tiek ražoti trīs modifikācijās:

• EL-208В – jauda 58,3 kW, degvielas patēriņš – 5,3 l/h,
• EL-375В – jauda 109 kW, degvielas patēriņš – 10,2 l/h;
• EL-500В – siltuma jauda – 146 kW, degvielas patēriņš – 13,6 l/h.

Maksimālā siltumnesēja temperatūra uzrādītajos modeļos – 110°C, darba spiediens – 2 bāri.

Katls EL-208В ir piemērots dažādu telpu apkurei: kotedžu, siltumnīcu, autoservisu, ražošanas cehu, noliktavu, privātmāju un biroju.

Buderos Logano – vācu kvalitāte

Uzņēmums Buderos (Vācija) ražo dīzeļa katlus, sprauslas, degļus un citu aprīkojumu, kas nepieciešams apkures sistēmas darbībai. Iekārtu jaudas raksturojumu diapazons ir 25–1200 kW.

Buderos šķidrā kurināmā katlu lietderības koeficients ir 92–96%. Iekārta darbojas pilnīgi automātiskā režīmā, degvielas materiāls – dīzeļdegviela. Siltummainis ir izgatavots no pelēkā čuguna vai tērauda.

Buderos Logano katlu iekārtas tiek ražotas divās sērijās:

• Buderos Logano kategorija «G» – paredzēta privātai lietošanai, to jauda ir 25–95 kW;
• Buderos Logano kategorija «S» – rūpnieciskās nozīmes aprīkojums.

Agregāti atšķiras ar plūsmas formas dizainu, ērtu vadības sistēmu, iebūvētu trokšņa slāpētāju.

Sadzīves katli Buderos Logano tiek piegādāti ar iebūvētiem un noregulētiem dīzeļdegvielas degļiem. Iekārtu iespējams nokomplektēt ar sūkņu grupu, drošības sistēmu un izplešanās tvertni.

Korejas firmas Kiturami katli

Kiturami sērijas Turbo divkontūru grīdas katli ir paredzēti sadzīves vajadzībām. Agregātu jauda ir 9–35 kW.

Modeļa atšķirīgās iezīmes:

• telpu apkures un karstā ūdens apgādes nodrošināšana līdz 300 kv.m;
• katla siltummainis izgatavots no augsti leģēta tērauda;
• papildu karstā ūdens (KW) siltummainis 99% sastāv no vara, kas paaugstina apkures efektivitāti;
• kā siltumnesējs ir piemērots antifrīzs un ūdens.

Turbo modeļu atšķirīgā iezīme – turbo ciklona degļa esamība. Tas darbojas pēc automašīnas turbodzinēja principa.

Īpašā metāla plāksnē augstās temperatūras dēļ notiek sekundārā sadegšana. Tas ļauj ekonomiski patērēt degvielu un samazina kaitīgo vielu emisijas atmosfērā.

Kiturami Turbo darbība iespējama režīmos: «Duša», «Miegs», «Klātbūtne», «Darbs/Pārbaude» un «Taimeris». Vadības panelis ir izvietots korpusa priekšpusē.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video materiālu skatīšana palīdzēs izprast šķidrā kurināmā apkures agregātu uzbūvi un darbības principu.

Dīzeļa katla un agregāta, kas darbojas ar «atstrādātu» eļļu, salīdzinājums:

Par šķidrā kurināmā apkures iekārtu izvēles noteikumiem tiks runāts nākamajā videoklipā:

Šķidrās degvielas katli izceļas ar augstu automatizācijas līmeni. Apkure, kuras pamatā ir dīzeļa iekārtas, ļauj sasniegt autonomiju, un stingru dokumentācijas prasību neesamība padara tos par pievilcīgu piedāvājumu. Tomēr vairāki būtiski trūkumi katlu iekārtas apkopē kavē pieprasījumu pēc dīzeļa agregātiem.

Ja Jūs uztrauc šķidrās degvielas katla izvēle, lūdzu, atstājiet savus jautājumus zemāk esošajā blokā. Turpat var rakstīt noderīgus padomus par raksta tēmu vai dalīties pieredzē par šādas apkures iekārtas izmantošanu.