Делаем отопление на отработанном масле своими руками: описание принципа работы, конструкции самодельных котлов и заводских горелок

Отопление – важный вопрос, с которым встречается каждый владелец дома или коттеджа. Помимо выбора оборудования необходимо определиться с обогревающей жидкостью. Все чаще люди задумываются о том, чтобы использовать масло, а не воду для системы отопления дома. Существует множество мнений касательно этого вопроса, в которых мы постараемся разобраться.

Принцип работы котлов на отработанном масле

Внешний вид отработанного масла
Обустроить полноценное воздушное отопление на отработанном масле можно только после ознакомления со спецификой конструкции котлов. Этот вид топлива по своим техническим характеристикам схож с дизельным, но имеет большее количество добавок. Они возникают из-за специфики эксплуатации масла — в автомобиле, промышленном обетовании и т.д.

Поэтому многие заводские котлы отопления на отработанном масле по факту являются дизельными. Их принцип получения тепловой энергии аналогичен автомобильному двигателю. С помощью насоса происходит подача топлива в форсунку с одновременным нагнетанием большого количества воздуха. Эта смесь воспламеняется, вырабатывая большое количество тепловой энергии.

Альтернативным вариантом является котел отопления на отработанном масле своими руками. В нем топливо сгорает как в обычном твёрдотопливном. Однако при этом КПД работы системы намного ниже. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать заводские модели.

Принцип работы котла на отработанном масле

Это обусловлено их преимуществами:

• Точный расчет расхода топлива и подачи воздуха в форсунку;
• Надежность и безопасность работы;
• Организация системы отвода угарных газов;
• Предварительный нагрев топлива для повышения эффективности сгорания.

Но вместе с этим отопление дома на отработанном масле с использованием заводских котлов характеризуется высокими первоначальными затратами. Можно их незначительно снизить, приобретя горелку, которая устанавливается в твердотопливный котел.

Диаметр форсунки для отработанного масла должен быть больше, чем для дизельного топлива.

Свойства

Замерзает масло трансформаторное при температуре от – 45 °С, что имеет большое значение при использовании в низкотемпературных климатических условиях. Оно также сохраняет способность эффективного теплоотвода при высоких температурах: обязательное условие – не ниже 90 °С, но есть масла с температурной границей 125, 135, 150 °С.

При работе трансформатора масло нагревается и окисляется, стареет. Соответственно, снижается такой показатель как стабильность против окисления – сохранение маслом исходных характеристик при дальнейшем использовании. Чем выше марка масла, тем длительнее время работы без необходимости его замены.

На территории нашей страны все сорта масла трансформаторного, которое применяют на оборудовании для промышленности, ингибированы в обязательном порядке присадкой ионолом. Эта присадка вступает во взаимодействие с активными радикалами, которые возникают при окислительной реакции углеводородов, что приводит к значительному увеличению индукционного периода. Благодаря развитию современных технологий изготовления, производятся современные масла с высокой стабильностью, которые не требуют добавления ингибиторов, за исключением масла для очень больших трансформаторов с тяжелым режимом работы.

Трансформаторное масло создает условия для среды гашения дуги. Снижая температуру, изоляция уменьшает расход меди, снижает уровень шума и вибрацию. Нормальный цвет свежего масла — светлый желтый. За время эксплуатации под действием температуры и загрязнения осадком и грязью оно темнеет и становится темно-коричневым. Трансформаторное масло горючее, оно разлагается без вреда для окружающей среды, практически не токсично, не вредит озоновому слою.

Целесообразность установки

Схема отопления на отработанном масле
Действительно ли выгодно отопление загородного дома на отработанном масле? Это вариант теплоснабжения может быть применен только при доступе к относительно дешевому топливу. В противном случае будет экономически нецелесообразно устанавливать сложное и дорогостоящее оборудование.

Отопление загородного дома на отработанном масле помимо котла должно включать в себя емкость для хранения топлива. К ней предъявляются особые требования. Использование открытых бочек категорически запрещено, так как отработанное масло постепенно испаряется. Для этого необходимы закрытые емкости. Кроме них потребуется насосное оборудование для подачи топлива в камеру сгорания.

Суммируя все вышеперечисленные факторы можно выделить основные требования к целесообразности отопления на отработанном масле для частного дома:

• Доступ к дешевому топливу. Для дома 150 м² при 9 часовом отоплении потребуется в сутки порядка 22,5 кг масла. За отопительный сезон эта цифра составит около 2200 кг;
• Специальная емкость для хранения. Ее вместительность должна быть не менее 2-х месячного расхода, т.е. порядка 500 кг;
• Нужно помнить, что количество сажи у печи отопления на отработанном масле будет на порядок больше, чем у дизельного или твердого топлива. В связи с этим увеличится периодичность очистки камеры сгорания и дымохода.

Также отопление на отработанном масле своими руками делается с установкой вентилятора, а не турбины. Это уменьшает приток воздуха, что сказывается на составе горючей смеси. Такая технология приводит к быстрому засорению форсунки и частому выходу ее из строя.

Можно договориться с ближайшим автосервисом о закупке отработанного масла. Лучше всего это делать за 4-5 месяцев до начала отопительного сезона.

Рейтинг лучших теплоносителей для систем отопления

Меры безопасности

Самодельная установка на отработанном масле
Самым важным для потребителя остается вопрос – безопасно ли паровое отопление на отработанном масле? Все жалобы на неприятный запах и возгорание топлива связаны с несоблюдением правил безопасности.

Важно правильно подобрать состав отработанного масла. В нем не должны содержаться отходы бензина, ацетона и других легковоспламеняющихся средств. Также следует обратить внимание на сторонние примеси, свойственные автомобильной отработке. Именно они являются причиной преждевременного загрязнения горелки.

Для воздушного отопления на отработанном масле должны быть предусмотрены следующие меры безопасности:

• Дымоход с диаметром минимум 100 мм. Лучше всего использовать сэндвич-дымоход, так как на его поверхности образуется меньше всего сажи;
• Не допускается хранение емкостей с топливом в непосредственной близости от котла;
• Баки с отработанным маслом должны быть герметичными. В случае попадания в них воды произойдет разбрызгивание топлива во время работы горели. Это может привести к пожару;
• Температурное воздействие на котел отопления на отработанном масле намного выше, чем у твердого топлива. Поэтому толщина стенки теплообменника и камеры сгорания не может быть менее 2 мм;
• Во избежание задымления котельной в ней обустраивается система принудительной циркуляции. Рекомендуемый воздухообмен должен составлять 180 м³/ час на 1 м³ площади.

Только после выполнения этих требований можно говорить о безопасной системы отопления загородного дома на отработанном масле.

Работа вентилятора или турбины могут забирать большой объем воздуха из котельной. Поэтому мощность вентиляционной системы помещения должна быть выше в 1,2 раза.

Как выбрать теплоноситель

Рейтинг теплоносителей для открытых и закрытых систем отопления содержит товары препятствующие размораживанию труб, а также предотвращающие образование накипи, размножение бактерий и коррозию металлических соединений. Но выбирая антифриз для котла и радиаторов важно обращать внимание на некоторые параметры вещества:

1. Основа.
   На упаковке всегда указывается какое средство является основным в составе. Самое незамерзающее — этилен-гликоль. Оно имеет повышенную текучесть, поэтому герметизация стыков должна быть особенно тщательной. Зато с ним никогда не возникает проблем в плане циркуляции. Но этот теплоноситель и самый токсичный. Средний по цене и относительно новый вид — глицерин, более щадящий и безвредный, но требующий замены обычных прокладок на тефлоновые. Самым дорогим является пропилен-гликоль, который химически нейтрален, и устойчив к перегревам. Отдельным веществом служит масло, обладающее малыми показателями по антизамерзанию, но позволяющее нагревать его до более высоких температур.
2. Точка кристаллизации
   . Это количество градусов ниже нуля, после которого теряется текучесть средства. Показатель варьирует от -15 до -65 градусов, что важно учитывать при выборе теплоносителя для эксплуатации в системах отопления в различных регионах с холодным и умеренным климатом.
3. Точка кипения.
   Указывает когда антифриз начинает пениться. У некоторых это наступает уже после 70 градусов. Максимальный показатель составляет 115º С. Чем позже при перегреве закипит жидкость, тем дольше она сохранит свою текучесть, эффективность присадок и продолжит выполнять главные функции — передавать тепло.
4. Возможность разбавления водой
   . Некоторые вещества для систем отопления можно применять только в чистом виде, а другие разрешается разводить обычной водой по таблице соотношения частей, в зависимости от зимней температуры в регионе. Второй вариант более выгоден экономически, поскольку позволяет заполнить объем системы меньшим количеством антифриза, а остальную часть добавить бесплатно водой.
5. Срок службы
   . На каждом теплоносителе указывается безопасный срок службы, гарантированный производителем. В течение этого периода средство будет щадяще воздействовать на уплотнители и металл, а также соответствовать указанным характеристикам по кристаллизации и кипению. Одни жидкости служат по 4-5 лет, другие до 10, что влияет на расходы по обслуживанию отопления.

Обзор производителей котлов отопления на отработке

Заводская горелка на отработанном масле
Надежное отопление на отработанном масле, отзывы о котором носят в большинстве положительный характер, невозможно без заводской горелки. Именно от нее будет зависеть безопасность и эффективность работы теплоснабжения дома. В настоящее время на рынке преобладают зарубежные производители этого вида оборудования. Это связано с трудоемкостью производства и относительно низким спросом у российских потребителей на котлы отопления на отработке. Большинство моделей предназначены для теплоснабжения больших помещений, и их мощность превышает 60 кВт. Но несмотря на это можно организовать отопление на отработанном масле в частном доме и с помощью менее производительных горелок.

Котлы Clean Burn

Американская компания специализируется на производстве мощных котлов на отработанном масле. Ее продукция пользуется спросом в котельных для отопления 2-3 многоквартирных домов. Минимальная мощность котла составляет 200 кВт. Особенностью является уникальная форма теплообменника, обеспечивающая 95% КПД.

Горелки Kroll

Немецкий производитель профилируется на изготовлении горелок, работающих на отработанном масле. Важно, что инженеры компании учли специфику отопления дома на отработанном масле – горелка может быть установлена практически на любой тип твердотопливного котла. Помимо этого она имеет уникальную систему разогрева топлива, чтобы его вязкость была приближена к идеальной.

Особенностью является обязательное наличие сжатого воздуха, который может быть генерирован с помощью компрессора. Это обязательное условие для организации отопления на отработанном масле своими руками.

Котлы Жар

Этот российский производитель является одним из немногих, кто смог сделать по-настоящему уникальное отопительное оборудование на отработанном масле. Их отопительный котел «Жар-20» номинальной мощностью 30 кВт может быть установлен в частном доме. Он не занимает много места, и при этом учтены все меры безопасности для парового отопления на отработанном масле.

Цена на оборудование от вышеописанных производителей зависит от мощности котла (горелки), ее конструкционных особенностей.

Прежде чем приобрести определенную модель котла рекомендуется ознакомиться с отзывами на отопление на отработанном масле. Они помогут составить объективную точку зрения на эффективность работы конкретного оборудования.

Недостатки

Несмотря на очевидные преимущества этого вида теплоносителя, все же существует ряд недостатков:

1. Необходимость фильтрации перед вливанием в систему. Дело в том, что обычно отработка представляет собой смесь из множества масел разных марок и вязкости. Помимо этого, она содержит в себе сторонние компоненты в виде грязи и металла. Процесс очистки немалого объема может обойтись в крупную сумму.
2. Наличие нужного количества. На данный момент еще нет компаний, которые занимаются целенаправленным сбором и очисткой масла для будущего вливания в системы отопления. А потому найти достаточное количество нужной консистенции будет проблематично.
3. Высокая пожароопасность. В случае утечки возникает возможность воспламенения. Правда для этого жидкость должна войти в непосредственный контакт с открытым источником огня.
4. Недопустимо использование котла с прямым нагревом.
5. Замена всех резиновых прокладок и соединителей на маслостойкие, найти которые будет сложнее, так как обычные системы отопления ими не комплектуются. Кроме того, их покупка может обойтись в крупную сумму.

Самодельный котел на отработанном масле

Самодельная печь на отработанном масле
Не всегда печь отопления на отработанном масле необходима для теплоснабжения дома. В некоторых случаях она изготавливается для теплоснабжения гаража, подсобных помещений. Тогда подобрать заводскую модель горелки мощностью до 10 кВт практически невозможно. Единственный выход – сделать ее самостоятельно.

Принцип работы этого устройства основан на сжигании смеси кислорода с маслом. Во время горение этого состава происходит нагрев бака с водой, расположенный в верхней части конструкции. Для изготовления подобного котла отопления на отработанном масле своими руками потребуется правильно подобрать исходные материалы. Температура в зоне сгорания может достигать +700°С, поэтому лучше всего использовать жаропрочные марки стали.

Схема изготовления самодельного котла

Для подачи воздуха понадобится компрессор небольшой мощности. Шланг от него устанавливается в патрубок, расположенный рядом с резервуаром с отработанным маслом. Для розжига устанавливается пьезоэлемент или аналогичное ему устройство.

В отличие от заводских горелок у парового теплоснабжения на отработанном масле есть своя специфика работы. Она заключается в принципе получения тепловой энергии. Рассмотрим этапы работы отопления на отработанном масле с помощью котла, сделанного своими руками:

• Масло нагревается до +40°С в результате чего формируются испарения, попадающие в верхнюю камеру;
• В зоне сгорания происходит подмес воздуха к топливной смечи, в результате чего происходит выделение большого количества тепла;
• Полученная энергия может быть направлена на нагрев воды в верхнем теплообменнике или поступать непосредственно в помещение через стенки камеры сгорания.

Для этого самодельного котла на отработанном масле важно правильно сделать дымоходную систему. Она должна беспрепятственно выводить продукты сгорания за пределы помещения. Также следует учитывать высокое потребление кислорода во время сгорания топлива. Поэтому для отопления загородного коттеджа на отработанном масле делают автономную систему подачи воздуха.

Для регулировки мощности котла на шланг подачи воздуха устанавливается кран. С его помощью можно уменьшать (увеличивать) приток кислорода и состав горючей смеси.

Розжиг масляной печи

К сожалению, конструкция лишена автоматического розжига с помощью пьеза или электричества. Манипуляции сложны и требуют опыта:

1. Состояние агрегата проверяется каждый раз, когда необходимо включить его в работу. Если есть необходимость, дымоход и прочие каналы, подвергают чистке.
2. Следует уделить внимание топливному баку, чтобы убедиться, что туда не попала вода. Чем это чревато, написано выше. К тому же важно, чтобы каждый раз в резервуаре был достаточный запас топлива – 2-3 литра.
3. Разжигают печь посредством фитиля. Его изготавливают самостоятельно, и весь процесс напоминает розжиг керосиновой лампы. Печь схватывается не сразу, в течение 5 минут. Когда устойчивое горение обеспечено, то следует настроить тягу и иные параметры для продуктивного процесса.

Регулировать обеспечение теплом можно с помощью устройств на самом агрегате. Для этого существуют заслонки, задвижки и прочее.

Отзывы об отоплении на отработанном масле

Как можно определить актуальность установки печи отопления на отработанном масле? Существует много критериев – расчетный показатель КПД, комфорт эксплуатации. Однако наиболее действенный способ узнать о возможных проблемах – ознакомиться с отзывами об отоплении на отработанном масле:

• Решили сделать в нашем автосервисе воздушное отопление на отработке. Благо топлива всегда с избытком. Установили самодельный котел и провели «полевые испытания». Первая проблема – обязательная очистка масла перед заливкой. Даже небольшое содержание антифриза (что бывает часто) значительно увеличивает объем копоти. После доработки системы все функционирует нормально;
• Были много наслышаны об отоплении частного дома на отработанном масле – эффективно и с небольшими расходами. Муж работает в электросетях и сумел договориться о продаже трансформаторного масла по хорошей цене. Установили германскую горелку на старый котел, сделали грамотный подвод топлива. Система работает как часы. Единственный недостаток это большое потребление – зимой до 25 кг в сутки;
• Для гаража сделал самодельный котел на отработке. Работает нормально – заранее установил хороший дымоход. Стенки котла раскаляются до красна и поэтому приходится их обдувать вентилятором. Также отметил, что нужно часто чистить топку.

Из опыта эксплуатации для компенсации первичных затрат на установку оборудования на отработанном масле потребуется от 1 года до 3-х. Это касается только котлов, мощностью от 60 кВт и выше.

В видеоматериале показан пример работы самодельного котла:

Сроки для замены масел

Во время работы трансформатора происходит реакция окисления масла, накапливается грязь и возрастает вязкость масла, что снижает его способность охлаждать работающий трансформатор. При несвоевременной смене масла срок службы оборудования значительно снижается.

Средний срок замены трансформаторного масла через 1 год. А не более, чем через 5 лет необходимо провести работы по сушке и регенерации. Для продления срока службы масла и оборудования нужно придерживаться некоторых правил:

• установить расширитель с фильтром для поглощения воды и кислорода, чтобы исключить контакт масла с воздухом;
• стараться не доводить масло до максимального и долгого нагревания;
• вовремя проводить очистку и сушку;
• проводить непрерывную фильтрацию средств для смазки.

Сборка теплообменника

Печку делал для обогрева гаража. Водяных батарей у меня в гараже нет, так что я решил, что лучше, чтобы сразу подогревался и циркулировал воздух. Если же у вас есть водяные батареи, то можете отказаться от воздушного теплообменника и просто пустить 4-5 водяных змеевиков через верхнюю камеру, подключив их параллельно. В таком случае конструкцию надо дополнить циркуляционным насосом и вентилятором. Подобное оснащение позволит обогревать печкой хоть весь дом, надо лишь комнату для установки печки выделить.

Сборка теплообменника

Вернемся к моему теплообменнику. Его я установил между дымоотводящей трубой и горелкой печки – тут тепла больше всего. К теплообменнику приварил железную пластину. Благодаря ей будет лучше удерживаться пламя. Также она поспособствует распределению огня внутри корпуса печки.

Внутри теплообменника поставил воздушный завихритель. Каких-то инженерных изысков в таком завихрителе нет, зато со своей задачей он справляется на все сто. При работе на максимальной мощности металл корпуса раскаляется до алого цвета, а нагретый выходящий воздух пробивает даже через перчатку. Сам завихритель можете увидеть на фотографии.

Делаю завихритель

Делаю завихритель

Делаю завихритель

Поставил завихритель

Дальше я взял канальный вентилятор и поставил его с одной стороны теплообменника. Кстати, к вентилятору можно подключить термореле для автоматизации. Это позволит самостоятельно устанавливать температуру и экономить ресурсы. Я, например, решил использовать термореле от Autonics – у меня оно просто валялось без дела. Но можно взять и какую-то бюджетную модельку, к примеру, Vemer KLIMA. Его я тоже опробовал, функционирует отлично.

Сделал наддув

Вот что получается

Тепло концентрируется в отсеке топливника.