Calderas diesel para calentar una casa privada: pros y contras.

El contenido del artículo

• Combustibles líquidos: por qué y por qué?
• Compra y almacenamiento de combustible
• El aspecto económico del problema
• La palabra mágica «cogeneración»
• Guía de equipo

Hoy volveremos a tocar el tema de elegir un método para calentar una casa. Los casos en los que no hay otras fuentes de calor además del combustible diesel son bastante raros, sin embargo, dichos sistemas de calefacción serán de interés no solo para aquellos que claramente los necesitan, sino también para las personas simplemente interesadas. Hablemos de calderas diesel para calentar una casa privada..

Combustibles líquidos: por qué y por qué?

Uno puede discutir durante mucho tiempo sobre qué tipo de energía es más rentable para la calefacción, siempre habrá partidarios tanto de las ideas de la calefacción geotérmica como de las estufas de leña convencionales. La verdad es que no existe una opción única ganadora, todo depende de los objetivos y condiciones de uso de un sistema en particular. Lo mismo ocurre con el combustible diesel: esta fuente bastante arcaica de energía térmica todavía encuentra su uso donde no hay electricidad ni gas, y usar una caldera de leña se considera aún más arcaico.

Puede haber varios requisitos previos para equipar una sala de calderas de combustible líquido. Los más importantes son una selección limitada de vectores de energía, libre acceso al combustible diesel y un precio favorable, a veces la conveniencia es el factor dominante en comparación con otras alternativas. No es una buena idea evaluar los recursos energéticos únicamente por su costo y valor calorífico. Los costos de conexión a la red troncal, el precio de la unidad de caldera en sí y otros componentes del sistema de calefacción son solo algunos de los factores económicos..

Aunque el combustible diesel es en la mayoría de los casos superado solo por la electricidad en despilfarro, la diferencia de precio puede cubrirse con autonomía y facilidad de uso. En cualquier caso, antes de decidirse finalmente por la elección de una caldera diesel, debe comprender cómo es este sistema de calefacción, qué dificultades pueden surgir durante la instalación y el funcionamiento, y también qué beneficios ocultos pueden ser. Responderemos estas preguntas.

Compra y almacenamiento de combustible

Lo primero que hace que las calderas de aceite se destaquen en forma negativa son los problemas de combustible para ellas. Para los lectores no iniciados, puede parecer que no hay problema para almacenar varios barriles de combustible diesel en la granja, pero la ilusión de simplicidad se derrite al estudiar las tasas de consumo de combustible. Para calentar una casa media de 100 m² con protección térmica estándar, se necesitan 15 litros de diésel por día, es decir, 2,5–3 toneladas durante toda la temporada de calefacción. Y esto no es en absoluto un gasto brutal: si el quemador está mal configurado, mal aislamiento o debido a fallas en la instalación, el consumo puede ser un 20-25% mayor.

Si dicho consumo se adapta a los indicadores económicos, es necesario proporcionar rutas de entrega y un lugar para el almacenamiento de combustible. La opción más rentable y también la más difícil es encargar un camión cisterna, es decir, comprar combustible diesel a precios mayoristas. Con un esquema de compra de este tipo, los ahorros pueden alcanzar el 10-15%, pero existe una desventaja significativa: la incapacidad de colocar todo el volumen del camión cisterna en su propio almacenamiento. De ahí la conclusión: el beneficio más tangible de una compra al por mayor estará sujeto a una orden cooperativa, es decir, si hay otras fincas cercanas, calentadas por un motor diesel.

No se recomienda comprar combustible «sobre la marcha», es decir, a medida que se consume. Por supuesto, la idea de adquirir un par de barriles de 200 litros parece más atractiva que construir un tanque con una capacidad de 3-4 m.³, pero este enfoque es extremadamente desventajoso y poco confiable. En serio, la opción de utilizar contenedores consumibles como los principales debe considerarse solo en las instalaciones de residencia temporal: cabañas de verano, talleres o casas ubicadas en las inmediaciones de una estación de servicio. Por cierto, el mejor momento para comprar combustible diesel es el final de la primera cosecha y siembra de cultivos de invierno en la agricultura, es decir, a fines del verano y principios del otoño..

La construcción de un almacenamiento de combustible es la etapa más difícil en la disposición de un sistema de calefacción diesel. Además de una capacidad suficientemente alta, también existen requisitos de estanqueidad, resistencia química, limpieza y resistencia mecánica. La fuga de varias toneladas de combustible diesel al suelo es un desastre ecológico local. Por lo tanto, para almacenar combustible, puede utilizar solo recipientes de metal y plástico fabricados en fábrica, certificados por el fabricante y certificados por inercia química, pureza y estanqueidad, así como resistencia a todo tipo de influencias..

Hay dos tipos de almacenamiento de combustible: superficial y subterráneo. Dado que no es rentable para la caldera comprar combustible diesel resistente a las heladas, casi siempre se da preferencia a la ubicación subterránea de los tanques. Por lo tanto, el combustible está protegido de manera confiable contra el sobrecalentamiento en el calor del verano y al mismo tiempo se mantiene a una temperatura positiva durante todo el período de calefacción. La ventaja del almacenamiento subterráneo es también su alta seguridad contra incendios..

Toquemos brevemente el tema de la organización de una instalación subterránea de almacenamiento de combustible diesel, que está regulada por GOST 1510–84 en términos de empaque. En cuanto al proceso de construcción, todo es ambiguo: por un lado, está SNiP 2.11.03-93, pero almacenes con un volumen total de hasta 700 m³ no encajan en ninguna de las categorías descritas en este documento. Como muestra la práctica, incluso los almacenes subterráneos instalados sin cuidado de hasta 100 m³ sin ningún problema, pase el examen y la aceptación, sin embargo, se recomienda cumplir con el estándar de construcción anterior (a excepción de los valores de las zonas de seguridad) y también tener en cuenta las disposiciones de SNiP 11-35-76.

Dado que la vida útil del combustible diesel es de 2 a 3 años y, al mismo tiempo, su poder calorífico disminuye gradualmente, se recomienda equipar la instalación de almacenamiento con dos contenedores. Uno de ellos debe tener un volumen igual o mayor al volumen de compra anual, el otro está destinado a drenar el excedente al final de cada temporada de calefacción. Ambos tanques deben tener las mismas tuberías y estar equipados con un sistema de bombeo hacia adelante y hacia atrás..

El aspecto económico del problema

La falta de gasificación en la propiedad es un concepto muy vago, a menudo este problema aún se puede resolver pagando un precio muy específico. La fórmula para determinar la idoneidad y los beneficios de instalar un sistema de calefacción de aceite es extremadamente simple. Es necesario comparar los costos de equipar el almacenamiento de combustible y la sala de calderas con el costo total de la gasificación: el proyecto, materiales y accesorios, la unidad de caldera en sí. Si el «saldo» es negativo, la instalación de una caldera de combustible diesel no se considera rentable. Si el resultado es positivo, debe dividir el beneficio por la diferencia en el costo de los recursos energéticos, teniendo en cuenta su consumo. Es decir, en el caso de que el aumento de precio se estabilice después de solo 3-5 años de comprar combustible más caro, generalmente se prefiere el gas..

¿Por qué comparamos los sistemas de calefacción de combustible líquido con los de gas? Solo por la razón de que el gas natural y el diesel son muy similares en términos de uso, pero al mismo tiempo difieren significativamente en costo. Es decir, las calderas diésel casi siempre se pueden reemplazar por otras de combustible sólido, incluso con alimentación automática de pellets y extracción de cenizas. Pero tales instalaciones no son tan convenientes y no siempre hay oportunidades para colocarlas en una casa privada..

Caldera de combustible dual para funcionamiento con combustibles líquidos o gaseosos

Pasemos a ejemplos específicos. El costo de suministrar gas a un asentamiento no gasificado puede oscilar entre 500 y 700 mil rublos cuando se conecta de forma privada y entre 1,5 y 2 veces menos cuando se conecta de forma cooperativa. El costo de un tanque para almacenar combustible diesel con un volumen de 5 m.³, que es suficiente para calentar un área de 100 m², son 110 mil rublos. El costo de las calderas de gas y diesel es aproximadamente comparable, pero en el último caso, se requiere la instalación de una bomba de presión y un ventilador, así como la instalación de una tubería de transporte. Todo el equipo adicional para una sala de calderas diesel de esta clase de potencia cuesta entre 35 y 50 mil rublos.

Indicadores reales de consumo de gas para una casa con aislamiento estándar: en promedio unos 20 m³ por día durante 180 días de la temporada de calefacción, es decir, 3600 m³ un año son casi 20 mil rublos. En términos de poder calorífico, la combustión de un metro cúbico de gas es comparable a la combustión de 0,65 kg de combustible diesel. Por lo tanto, se gastan alrededor de 2,5 toneladas en calefacción, que cuesta un poco más de 80 mil rublos. En total, para ir «a cero» al costo total no antes de 10 años, el costo de la conexión de gas debe ser de al menos 600 mil rublos. Naturalmente, con un buen aislamiento, la diferencia de precio será menor. Tenga en cuenta que descuidamos el aumento de los precios de la energía, ya que tanto la gasolina como el diésel se están volviendo más caros a tasas aproximadamente comparables..

La palabra mágica «cogeneración»

Las personas que tengan la intención de utilizar combustible diesel deben ser conscientes de que una iniciativa de este tipo puede prometer ahorros considerables. Bajo la condición de cogeneración del calor de combustión del combustible diesel, el hogar cuenta con electricidad prácticamente gratuita. En varios países, el excedente de electricidad se puede descargar a la red de la ciudad con una tarifa común..

¿Cómo funciona? Debido a la mayor densidad de los productos de combustión, así como a la imperfección de los quemadores de aceite, la eficiencia de las calderas diesel rara vez supera el 70-80%. Es decir, de un cuarto a un tercio de la energía generada en la caldera pasa al ambiente a través de la chimenea. Este problema en las pequeñas centrales térmicas se resuelve de varias formas:

• la presencia de un economizador que recoge el calor residual de los gases de escape;
• instalación de motores Stirling en el bloque calefactor;
• utilizando agua del circuito de refrigeración del motor en el sistema de calefacción.

Planta de energía de pistón de gas

Así, con una potencia térmica total de 20 kW, la instalación tiene una eficiencia total de hasta el 95% y genera hasta 7 kW de electricidad por hora, lo que cubre con creces las necesidades de un edificio residencial medio, o incluso de varias..

En círculos estrechos, las plantas de cogeneración de esta clase se denominan micro-CHP. No se pueden encontrar en tiendas en línea mientras este equipo tenga muy poca demanda. Sin embargo, el suministro de tales instalaciones a Rusia y los países de la CEI es posible; las empresas Senertec, Tessari y WhisperGen están vendiendo plantas de microcogeneración. Básicamente, se trata de centrales eléctricas de pistón de gas que utilizan calor residual para calentar agua y suministrar líquido al sistema de calefacción y agua caliente. Sin embargo, el cálculo para la operación con gas natural no es un problema tan grande, como regla, el equipo se puede entregar en una configuración de motor diesel. El costo promedio de una instalación con una capacidad eléctrica de 3.5-5 kW es 250-300 mil rublos..

Guía de equipo

Las calderas diésel simples no se diferencian mucho de las calderas de gas: la misma camisa de agua, el mismo principio de calentamiento. Por este motivo, no hay ningún obstáculo para equipar una caldera de humos convencional con un quemador diésel. Pero incluso si la elección recayó en una caldera especializada para el funcionamiento con combustible líquido, nos apresuramos a tranquilizarlo: no se prevén trucos especiales en el proceso de selección..

Al igual que las unidades de gas, las calderas de combustible líquido se diferencian principalmente en el material del intercambiador de calor y en la presencia de una cámara de condensación. Los diferentes modelos de calderas difieren en indicadores individuales de eficiencia y productividad, en este sentido, no se puede decidir sin un proyecto de ingeniería térmica. El mantenimiento y el funcionamiento de una caldera de este tipo es un tema aparte, las principales dificultades radican en la necesidad de limpiar periódicamente el quemador y la cámara de combustión del hollín, así como de controlar cuidadosamente la calidad del combustible..

La situación es un poco más complicada con equipamiento adicional. Desafortunadamente, no funcionará ensamblar un sistema de calefacción diesel de inmediato: la compatibilidad de diferentes unidades y su cumplimiento con las condiciones de operación son demasiado importantes. Sin embargo, no debe darse por vencido: hay muchos proyectos estándar de tales casas de calderas, además, los ingenieros profesionales realizarán con gusto trabajos de diseño a un precio promedio de alrededor de 15 a 20 mil rublos, más 200 a 300 rublos por cada kW de energía térmica. Además, la mayoría de los especialistas realizan consultas de campo a un costo que es un orden de magnitud más económico que el proyecto terminado, lo que es suficiente para seleccionar el equipo y organizar un pequeño sistema de calefacción..