Kuinka lisätä kattilan tehokkuutta, elää ja oppia - artikkeli numero 1

Lämmityskattilan hyötysuhde (hyötysuhde) on kulutetun polttoaineen määrän ja syntyvän lämmön määrän suhde. Jopa tehokkaimpien nykyaikaisten kuumavesikattilamallien hyötysuhde ei voi olla 100% johtuen kattilan sisäisistä lämpöhäviöistä, metallien riittämättömästä lämmönjohtavuudesta tai toimintaperiaatteen puutteista. Lisäksi saman kaasukattilan mallin hyötysuhde riippuu myös kuormasta: passissa ilmoitettu hyötysuhde ei ole realistinen koko lämmöntuotantoalueella.

Artikkelissa analysoimme kuinka laskea hyötysuhde oikein, mistä se riippuu ja miten lisätä jo ostetun kattilan hyötysuhdetta yksin.

Bruttotehokkuus ja nettotehokkuus

Polttoaineen palamisen aikana syntyvä lämpö ei ole suunnattu jäähdytysnesteen lämmittämiseen, tietty osa käytetään kattilan omiin tarpeisiin: turbiini, tuuletin tai savunpoistin, kiertovesipumppu, automaation toiminta ja elektroninen näyttö, sähkökäytön toiminta (kuten jo ymmärrät, laskennassa käytetään kaiken tyyppistä vastaanotettua energiaa, sähkö mukaan lukien, jos kattila on haihtuva).

Tässä mielessä on tapana jakaa kattilan hyötysuhde syntyvällä lämmöllä (Bruttotehokkuus) ja vapautettu lämpö (Tehokkuus-netto).

Tämän luokituksen avulla voidaan erottaa kattilan tekninen täydellisyysaste - bruttotehokkuus tai polttoaineen ja sähkön kulutuksen säästö - nettotehokkuus.

Kiinteän polttoaineen lämmitystekniikan tehokkuuden lisääminen

Nykyään monet kuluttajat, joilla on käytössään kiinteän polttoaineen kattila, yrittävät löytää mukavimman ja käytännöllisimmän tavan parantaa lämmityslaitteiden tehokkuutta. Valmistajan asettamat lämmityslaitteiden tekniset parametrit menettävät nimellisarvonsa ajan myötä, joten kattilatekniikan tehokkuuden parantamiseksi etsitään erilaisia ​​menetelmiä ja keinoja.

Harkitse yhtä tehokkaimmista vaihtoehdoista, lisälämmönvaihtimen asentamista. Uusien laitteiden tehtävänä on poistaa lämpöenergiaa haihtuvista palamistuotteista.

Video näyttää, miten voit tehdä oman ekonomaiserin (lämmönvaihtimen)

Tätä varten meidän on ensin selvitettävä, mikä on savun lämpötila uloskäynnillä. Voit vaihtaa sen yleismittarilla, joka sijoitetaan suoraan savupiipun keskelle. Tiedot siitä, kuinka paljon lisälämpöä voidaan saada haihtuvista palamistuotteista, ovat tarpeen ylimääräisen lämmönvaihtimen pinta-alan laskemiseksi. Teemme seuraavaa:

• lähetämme tietyn määrän polttopuuta tulipesään;
• huomaamme kuinka kauan tietty määrä polttopuuta palaa.

Esimerkiksi: polttopuuta 14,2 kg. palaa 3,5 tuntia. Savun lämpötila kattilan ulostulossa on 460 0 С.

Yhdessä tunnissa palasimme: 14,2 / 3,5 = 4,05 kg. polttopuut.

Savun määrän laskemiseen käytämme yleisesti hyväksyttyä arvoa 1 kg. polttopuut = 5,7 kg. savukaasut. Seuraavaksi kerrotaan poltetun polttopuun määrä tunnissa 1 kg: n palamisen aikana saadun savun määrällä. polttopuut. Tuloksena: 4,05 x 5,7 = 23,08 kg. haihtuvat palamistuotteet. Tästä luvusta tulee lähtökohta myöhemmille laskelmille lämpöenergiasta, jota voidaan käyttää toisen lämmönvaihtimen lämmittämiseen.

Kun tiedämme haihtuvien kuumien kaasujen lämpökapasiteetin arvoksi 1,1 kJ / kg, teemme edelleen laskelman lämpövirtaustehosta, jos haluamme vähentää savun lämpötilaa 460 0С: sta 160 asteeseen.

Q = 23,08 x 1,1 (460-160) = 8124 kJ lämpöenergiaa.

Tuloksena saadaan haihtuvien palamistuotteiden tuottaman lisätehon tarkka arvo: q = 8124/3600 = 2,25 kW, suuri luku, jolla voi olla merkittävä vaikutus lämmityslaitteiden tehokkuuden parantamiseen. Tietäen kuinka paljon energiaa tuhlataan, halu varustaa kattila ylimääräisellä lämmönvaihtimella on täysin perusteltua. Jäähdytysnesteen lämmittämiseen tarkoitetun ylimääräisen lämpöenergian tulon ansiosta koko lämmitysjärjestelmän hyötysuhde kasvaa, mutta myös itse lämmitysyksikön hyötysuhde kasvaa.

Kuinka laskea lämmityskattilan hyötysuhde

On useita tapoja laskea arvoja. Euroopan maissa on tapana laskea lämmityskattilan hyötysuhde savukaasujen lämpötilan perusteella (suora tasapainomenetelmä), toisin sanoen tietäen ympäristön lämpötilan ja savukaasujen todellisen lämpötilan ero. Kaava on melko yksinkertainen:

ηbr = (Qir / Q1) 100%missä

• ηbr (lue "tämä") - kattilan hyötysuhde "brutto";
• Qir(MJ / kg) - polttoaineen palamisen aikana vapautuva lämmön kokonaismäärä;
• Q1 (MJ / kg) - kertynyt lämmön määrä, ts. käyttää talon lämmitykseen.

Esimerkiksi, jos Q1 = 22 MJ / kg, Qir = 19 MJ / kg, bruttotehokkuus = (19/22) * 100 = 86,3%. Kaikki mittaukset suoritetaan vakiintuneella, vakiokattilan toiminnalla.

Suoran tasapainomenetelmässä ei oteta huomioon itse kattilayksikön lämpöhäviötä, polttoaineen palamista, käyttöpoikkeamia ja muita ominaisuuksia, joten keksittiin perusteellisesti erilainen, tarkempi laskentamenetelmä - "käänteinen tasapainomenetelmä". Käytetty yhtälö:

ηbr = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)missä

• q2 - lämpöhäviö savukaasujen kanssa;
• q3 - palavien kaasujen kemiallisen palamisen aiheuttama lämpöhäviö (koskee kaasukattiloita);
• q4 - lämpöenergian häviöt mekaanisella palamisella;
• q5 - ulkoisen jäähdytyksen aiheuttama lämpöhäviö (lämmönvaihtimen ja rungon kautta);
• q6 - lämpöhäviö uunista poistetun kuonan fyysisen lämmön avulla.

Lämmityskattilan nettotehokkuus käänteisen tasapainomenetelmän mukaan:

ηnet = ηbr - Qsnmissä

• Qs.n - lämmön ja sähköenergian kokonaiskulutus omiin tarpeisiin prosentteina ilmaistuna.

Todellinen hyötysuhde eroaa melkein aina valmistajan ilmoittamasta, koska se riippuu kattilan ja lämmitysjärjestelmän, savunpoistojärjestelmän oikeasta asennuksesta, virtalähteen laadusta jne. Se mitataan vastaavasti jo paikallaan.

Joten mikä on kattilan todellinen hyötysuhde?

Siten, jos kattilan tehokkuus ilmoitetaan passissa 90%. Sitten sinun on ymmärrettävä, että tämä on tehokkuus, joka voidaan saavuttaa, jos kattila toimii nimellistilassa ja siinä poltetaan hyvää polttoainetta, jolla on vähän tuhkaa. Jos otetaan huomioon muut tekijät, joita kattilan omistaja kohtaa käytön aikana, todellinen Kattilan hyötysuhde voidaan vähentää 65-70%: iin (!!!)

Kuinka päästä mahdollisimman lähelle nimellistehokkuutta?

On pieniä temppuja, jotka sinun on tiedettävä ja joista puhumme seuraavassa artikkelissa, mikä ei pidä meitä odottamaan kauan.

- pakkasissa talvella savupiipun vetovoima yleensä kasvaa, mikä lisää kattilan polttimen ylimääräisen ilman (ylimääräinen ilma, joka ei osallistu palamisprosessiin) määrää. Poista kattilan ylimääräinen ilma, joka johtaa kaiken lämmön kattilasta savupiipun läpi. Tätä varten asenna savupiippuun vedonrajoitin. Tämä ei ole kallis laite (sen hinta ei ylitä 3000 ruplaa), mutta säästät siinä paljon rahaa, koska se kasvaa Kattilan hyötysuhde.

työntörajoitin

Vedonrajoitin asennetaan kattilan savupiippuun. Sen päätarkoitus on ylläpitää vakiopaine kattilan savukaasun ulostulossa. Se toimii automaattisessa tilassa eikä vaadi sähköä toiminnassaan. Asenna se, asenna se ja unohda se.Mutta mitä hyötyä siitä on! Osta se verkosta tai sopivasta kaupasta.

Asenna turbulaattorit kattilan savuputkiin. Ne näyttävät metallilevyiltä, ​​jotka ovat kaarevat joissakin paikoissa pituudeltaan, tai (joillakin valmistajilla) kuin metalliset spiraalit. Ne lisäävät lämmönvaihtoa kattilan sisällä virtaavien kuumien savukaasujen ja kattilan seinämän takana olevan lämmitysaineen välillä.

Turbulaattorit voivat olla kalliimpia kuin vedonrajoitin. Niiden hinta nousee 9000 ja 20000 ruplaan kattilan tehosta riippuen. Et voi ostaa niitä kaupasta. Ainakin en ole nähnyt sitä. No, mutta kattiloiden valmistajat tarjoavat mielellään niitä sinulle. Kysy ja asenna. Kuinka ne näyttävät - katso kuva.

turbulaattori

Selvisimme sen, mennään eteenpäin.

Mikä määrittää kattiloiden lämpötehokkuuden

Klassisen lattiakaasun toiminnan periaate.
Lämmityskattiloiden hyötysuhde ei ole yhtään millään teholla, on suhteellinen riippuvuus kuormituksesta: lämpökuorman kasvu (palaneen polttoaineen määrä) lisää myös lämpöhäviötä rungon tai savupiipun läpi. Samalla tavalla toiminta pienellä teholla ei aina takaa polttoaineen täydellistä palamista, mikä johtaa tehokkuuden heikkenemiseen.

Esimerkiksi Protherm Wolf KSO -kaasukattiloiden, joiden teho on 12,5 kW ja 16,0 kW, huolto-ohjeissa ilmoitetaan, että suurimmalla teholla (12,8 kW ja 16,3 kW) käytettäessä hyötysuhde on 92,5%, kun taas pienimmällä kuormituksella (4,5 kW ja 5,8 kW), se pienenee ja on vain 78,4%.

Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi kannattaa valita tietoisesti kattilayksikön teho. Optimaalisin suorituskyky useimmissa malleissa saavutetaan kuormituksella, joka on 60-90% maksimitehosta.

Muussa tapauksessa hyötysuhde riippuu yksinomaan mallin teknisestä täydellisyydestä, jolla pyritään vähentämään edellä mainittuja q2-6 (pakokaasujen lämpötilan laskeminen, tehokas polttoaineen palaminen, moduloivat polttimet, lämpöeristys jne.) Sekä laadusta. kattilan huolto ja käyttö. Jäähdytysnesteen puhtaus, säännöllinen puhdistus ja huuhtelu - kaikki tämä vaikuttaa ajan myötä vakavasti tehokkuuteen.

Kuinka valita huonetermostaatti ja säästää jopa 30% kuukaudessa lämmityksessä

Tekijät, joista kattiloiden hyötysuhde riippuu

Korkean hyötysuhteen kattiloita edustaa tällä hetkellä seuraava lämmitystekniikka:

• hiilellä ja muilla kiinteillä fossiilisilla polttoaineilla potkut;
• pellettikattilat;
• pyrolyysityyppiset laitteet.

Lämmityslaitteiden hyötysuhde, joissa uunissa syötetään antrasiitti-, hiili- ja turvebriketteja, on keskimäärin 70-80%. Merkittävästi parempi pellettilaitteiden hyötysuhde - jopa 85%. Tämän tyyppiset lämmityskattilat ovat pelleteillä ladattuja korkean hyötysuhteensa vuoksi, ja ne vapauttavat valtavan määrän lämpöenergiaa polttoaineen palamisen aikana.

Huomautuksessa: yksi kuorma riittää laitteen toimimaan optimaalisissa olosuhteissa jopa 12-14 tuntia.

Kiinteä polttoaineen lämmityslaitteiden ehdoton johtaja on pyrolyysikattila. Nämä laitteet käyttävät polttopuuta tai puujätettä. Tällaisten laitteiden hyötysuhde on nykyään vähintään 85%. Yksiköt kuuluvat myös erittäin tehokkaisiin pitkäkestoisiin laitteisiin, mutta tarvittavissa olosuhteissa - polttoaineen kosteuspitoisuus ei saisi ylittää 20%.

Nykyaikaisten kattiloiden arvot polttoainetyypistä riippuen

*Fysiikan kannalta hyötysuhde ei voi ylittää 100%: on mahdotonta saada enemmän lämpöenergiaa kuin vapautuu polttoaineen palamisen aikana. Kaikki riippuu kuitenkin siitä, kuinka lasket. On olemassa kaksi määritelmää:

• lämpöarvo - polttoaineen palamisen aikana saatu lämpö, ​​kun palamistuotteet yksinkertaisesti poistetaan savupiipun kautta;
• bruttolämpöarvo - lämpö, ​​vesihöyryn sisältämä energia mukaan luettuna - yksi palavien kaasujen palamistuotteista.

Kaasukondensaatiokattilat keräävät lisäksi kaasun palamistuotteista muodostuvan ja ylimääräiseen lämmönvaihtimeen kerrostuneen lauhteen lämpöenergian. Täten merkittävä osa lämmöstä ei "lennä savupiippuun", ja pakokaasujen lämpötila on käytännössä yhtä suuri kuin ilmakehän lämpötila.

Laite on yksinkertainen kondensoituva yksipiirinen kaasukattila.

Nykyisten standardien mukaan sekä Venäjällä että Euroopassa lämmityskattiloiden hyötysuhde lasketaan pienimmän ominaispoltolämmön mukaan, joten lauhteesta uutetun lisälämmön huomioon ottaminen johtaa yli 100: een %. Laskettaessa kokonaislämpöarvo kondenssikaasukattiloiden hyötysuhde on 96-98%, mallista ja asennustyypistä riippuen: seinäasennus on yleensä korkeampi hyötysuhde kuin lattiakattila (tämä koskee kaikkia kaasukattiloita ).

Taulukosta voidaan myös huomata, että kiinteiden polttoaineiden kattiloiden keskimääräinen hyötysuhde vaihtelee myös käytetyn polttoaineen mukaan, mikä johtuu polttoaineen palamisasteesta, sen lämmönsiirrosta, palamislämpötilasta ja lämpöhäviöstä poistettujen kuonien fyysisen lämmön kanssa. palotilaan. Jopa sama kiinteän polttoaineen kattila voi tuottaa erilaista hyötysuhdetta käyttäessään erityyppisiä polttoaineita.

Käyttösäännöt, jotka vaikuttavat kattilan hyötysuhteeseen

Jotta lämmityslaitteet toimisivat aina kunnolla, asiantuntijat suosittelevat noudattamaan peruskäytön sääntöjä, jotka vaikuttavat kattilan hyötysuhteeseen.

Tässä tapauksessa on välttämätöntä noudattaa selkeästi seuraavia kohtia:

1. Valitse vain optimaaliset puhallustilat ja hupun toiminta.
2. Hallitse palamisen voimakkuutta ja polttoaineen täydellisyyttä.
3. Seuraa jatkuvasti ajautumisen ja epäonnistumisen määrää.
4. Arvioi polttoaineen polttamisen yhteydessä kuumenevien pintojen kunto.
5. Puhdista laitteet säännöllisesti.

Kuinka lisätä kaasukattilan tehokkuutta

On melkein mahdotonta lisätä polttoaineen polttamisen tehokkuutta häiritsemällä kattilan teknistä laitetta, samaa lämpöeristekerrosta ei voida asentaa, koska valmistaja ei salli sille tarkoitettua paikkaa. Lisäksi tee se itse on kielletty. On kuitenkin olemassa tapoja lisätä kaasukattilan tehokkuutta, varsinkin jos se on epätäydellinen vanha malli:

1. Valmiit savupiipun ekonomaiserit - korvaa tietyn osan savupiipusta ja on suunniteltu keräämään lämpöä pakokaasuista savupiipun läpi (eräänlainen lauhdutuskattiloiden jäljitelmä). On kuitenkin tarpeen laskea tarkasti ekonomaattorin parametrit ja vaatimukset savupiipulle vaaditun vedon ylläpitämiseksi ja käänteisen vedon estämiseksi esimerkiksi kovassa tuulessa. Liikkeeseenlaskuhinta - 1700-2500 ruplaa.

   
   Sandwich-verkkoekonomisaattori savupiippuputkille.

2. Kotitekoinen ekonomizer - lähes identtinen edellä kuvattujen lopputuotteiden kanssa. Olemme jo kuvanneet, kuinka tehokas taloudellisuus voidaan tehdä yhdessä edellisistä artikkeleista.
3. Kattilan puhdistus ja lämmönvaihtimen huuhtelu - nämä ovat säännöllisiä huoltotoimenpiteitä, jotka ovat merkityksettömiä uusille kattiloille, mutta erittäin tehokkaita vähintään useita vuodenaikoja käyttäville. Tosiasia on, että käytön aikana lämmönvaihtimen sisälle muodostuu kalkkia ja muita suolan kerrostumia, lämmönvaihtimen, eväiden ja sytyttimen ulkoreunat ovat tukossa. Kaikki tämä johtaa kaasun kulutuksen kasvuun, lämmöntuotannon vähenemiseen ja vastaavasti tehokkuuden laskuun (usein jopa 20-30%).Kuinka ja kuinka usein kaasukattila on puhdistettava, olemme myös purkaneet aiemmin.
4. Kaasusuodatin - se on asennettu kaasuputken sulkuventtiilien eteen ja on suunniteltu puhdistamaan kaasu roskista ja epäpuhtauksista, joita joskus esiintyy koostumuksessa. Tämä paitsi auttaa vähentämään noken muodostumista, myös parantaa polttoaineen laatua, mutta vähentää hieman lämpöhäviötä palamisen yhteydessä.

Muut menetelmät koostuvat oikeasta käynnistys- ja säätötyöstä, joka suoritetaan kerran, kattilan ensimmäisellä käynnistyksellä, yksinomaan asiantuntijoiden toimesta. Oikealla alkuasetuksella varmistetaan valmistajan takaama hyötysuhde. On tärkeää ymmärtää, että tätä indikaattoria on mahdotonta lisätä häiritsemällä itse kattilan teknistä laitetta, ja vielä enemmän se ei ole turvallista.

Ohjeet Kattilat Energiansäästötekniikat

Kattilan hyötysuhde on suurempi, jos ...

Polttoaineen kemiallisen alipaineen poistamiseksi mahdollisimman paljon varmistamalla vaadittu ylimääräinen ilman suhde kattilan sisällä (1,2-1,3 kiinteälle polttoaineelle, 1,05-1,15 kaasulle) ja tälle:

- Asenna kattilan savupiippuun vedonrajoitin, josta olen jo kirjoittanut edellä,

- Osta kattilasi VAIN erikoistuneessa organisaatiossa, joka PAKOLLA, kun käynnistät kattilan, säätää kalliilla laitteella - kaasuanalysaattorilla - tarvittavan kattilan läpi kulkevan ilman määrän. PYYDÄ tekemään tämä, maksa siitä rahaa. Muuten kulutat ylimääräistä rahaa polttoaineeseen joka päivä.

- Yritä ostaa kattila, johon on asennettu lambda-anturi, joka on suunniteltu ylläpitämään haluttua ilman ja polttoaineen tasapainoa kattilan polttimessa

Kuinka laskea teho

Ennen kuin ostat lämmityslaitteita omakotitalon huoltamiseen, on tarpeen laskea teho, joka riittäisi kattilan laadukkaan toiminnan ylläpitämiseen. Jos sinulla ei ole riittävästi kokemusta ja tietoa, ota yhteyttä ammattilaisten apuun, koska virheet tässä vaiheessa vaikuttavat varmasti laitteiden suorituskykyyn ja kestävyyteen.

Merkintä!
Ongelmia ei esiinny vain lämmityslaitteiden pula, vaan myös niiden ylijäämä. Tehon laskemiseksi on olemassa erityisiä kaavoja. Niiden avulla voit laskea itsenäisesti, mikä kattila soveltuu talon huoltoon.

Kaasukattilan tehoa laskettaessa on otettava huomioon seuraavat parametrit:

• keskimääräinen lämpötila talvikuukausina tietyllä alueella;

  

  Kaasukattilan toiminta ja lämpöhäviö

• mistä materiaaleista talo on rakennettu;
• mitä materiaaleja käytettiin talon eristämiseen ja onko niitä käytetty lainkaan;
• talon asuinalue.

Voit laskea yksityisten talojen lämmityslaitteiden tehon erityisten kaavojen avulla.

Merkintä!
Kaasukattilan teho riippuu myös siitä, tarvitaanko talossa kuumaa vettä.