Kako povećati učinkovitost kotla, uživo i učiti - članak 1

Učinkovitost (učinkovitost) kotla za grijanje je omjer potrošene količine goriva i količine proizvedene topline. Učinkovitost čak i najučinkovitijih suvremenih modela kotlova s ​​toplom vodom ne može biti 100% zbog gubitka topline unutar kotla, nedovoljne toplinske vodljivosti metala ili nedostataka u principu rada. Osim toga, učinkovitost istog modela plinskog kotla također ovisi o opterećenju: učinkovitost navedena u putovnici nije realna u cijelom rasponu izlazne topline.

U članku ćemo analizirati kako pravilno izračunati učinkovitost, o čemu ona ovisi i kako samostalno povećati učinkovitost već kupljenog kotla.

Bruto učinkovitost i neto učinkovitost

Nije sva toplina nastala tijekom izgaranja goriva usmjerena na zagrijavanje rashladne tekućine, određeni dio troši se na vlastite potrebe kotla: turbina, ventilator ili odvodnik dima, cirkulacijska pumpa, rad automatike i elektronički zaslon, rad električnog pogona (kao što ste već shvatili, u izračunu se koriste sve vrste primljene energije, uključujući električnu energiju, ako je kotao hlapiv).

Imajući to na umu, uobičajeno je podijeliti učinkovitost kotla s proizvedenom toplinom (Bruto učinkovitost) i oslobođena toplina (Učinkovitost-mreža).

Ova klasifikacija omogućuje izdvajanje stupnja tehničke savršenosti kotla - bruto učinkovitost ili ekonomičnost potrošnje goriva i električne energije - neto učinkovitost.

Kako povećati učinkovitost tehnologije grijanja na kruta goriva

Danas mnogi potrošači, kojima je na raspolaganju kotao na kruto gorivo, pokušavaju pronaći najprikladniji i najpraktičniji način za poboljšanje učinkovitosti opreme za grijanje. Tehnološki parametri uređaja za grijanje, koje je odredio proizvođač, vremenom gube svoje nominalne vrijednosti, stoga se traže razne metode i sredstva za povećanje učinkovitosti kotlovske tehnologije.

Razmotrite jednu od najučinkovitijih opcija, ugradnju dodatnog izmjenjivača topline. Zadatak je nove opreme uklanjanje toplinske energije iz hlapljivih proizvoda izgaranja.

Video prikazuje kako napraviti vlastiti ekonomizator (izmjenjivač topline)

Da bismo to učinili, prvo moramo saznati kolika je temperatura dima na izlazu. Možete ga promijeniti multimetrom, koji je postavljen izravno u sredinu dimnjaka. Podaci o tome koliko se dodatne topline može dobiti od hlapljivih proizvoda izgaranja potrebni su za izračunavanje površine dodatnog izmjenjivača topline. Radimo sljedeće:

• na kamin šaljemo određenu količinu drva za ogrjev;
• otkrivamo koliko će dugo izgarati određena količina drva za ogrjev.

Na primjer: ogrjevno drvo, u količini od 14,2 kg. gori 3,5 sata. Temperatura dima na izlazu iz kotla je 460 0 S.

Za 1 sat smo izgorjeli: 14,2 / 3,5 = 4,05 kg. drva za ogrjev.

Za izračunavanje količine dima koristimo općeprihvaćenu vrijednost od 1 kg. drva za ogrjev = 5,7 kg. dimni plinovi. Zatim pomnožimo količinu drva za sagorijevanje u jednom satu s količinom dima dobivenog izgaranjem od 1 kg. drva za ogrjev. Kao rezultat: 4,05 x 5,7 = 23,08 kg. hlapljivi proizvodi izgaranja. Ova će brojka postati polazna točka za naknadne izračune količine toplinske energije koja se može dodatno koristiti za grijanje drugog izmjenjivača topline.

Znajući vrijednost toplinskog kapaciteta hlapljivih vrućih plinova, kao 1,1 kJ / kg, izrađujemo daljnji proračun snage toplinskog toka ako želimo smanjiti temperaturu dima s 460 0S na 160 stupnjeva.

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

Kao rezultat, dobivamo točnu vrijednost dodatne snage koju daju hlapljivi proizvodi izgaranja: q = 8124/3600 = 2,25 kW, velika brojka, koja može imati značajan utjecaj na poboljšanje učinkovitosti opreme za grijanje. Znajući koliko se energije troši, želja za opremanjem kotla s dodatnim izmjenjivačem topline sasvim je opravdana. Zbog priljeva dodatne toplinske energije za grijanje rashladne tekućine, ne samo da se povećava učinkovitost cijelog sustava grijanja, već se povećava i učinkovitost same grijaće jedinice.

Kako izračunati učinkovitost kotla za grijanje

Postoji nekoliko načina izračunavanja vrijednosti. U europskim je zemljama uobičajeno izračunati učinkovitost kotla za grijanje na temelju temperature dimnih plinova (metoda izravne ravnoteže), odnosno poznavanja razlike između temperature okoline i stvarne temperature dimnih plinova kroz dimnjak . Formula je prilično jednostavna:

ηbr = (Qir / Q1) 100%gdje

• ηbr (pročitajte "ovo") - učinkovitost kotla "bruto";
• Qir(MJ / kg) - ukupna količina topline koja se oslobađa tijekom izgaranja goriva;
• Q1 (MJ / kg) - količina akumulirane topline, tj. koristiti za grijanje kuće.

Na primjer, ako je Q1 = 22 MJ / kg, Qir = 19 MJ / kg, tada je "bruto" učinkovitost = (19/22) * 100 = 86,3%. Sva mjerenja provode se s već uspostavljenim, standardnim radom kotla.

Metoda izravne ravnoteže ne uzima u obzir gubitak topline samog kotla, nedovoljno izgaranje goriva, odstupanja u radu i druge značajke, stoga je izumljena bitno drugačija, točnija metoda izračuna - "metoda obrnute ravnoteže". Upotrijebljena jednadžba:

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

• q2 - gubitak topline s dimnim plinovima;
• q3 - gubitak topline zbog kemijskog podgorijevanja zapaljivih plinova (primjenjivo na plinske kotlove);
• q4 - gubici toplinske energije kod mehaničkog izgaranja;
• q5 - gubitak topline od vanjskog hlađenja (kroz izmjenjivač topline i tijelo);
• q6 - gubitak topline fizičkom toplinom troske koja se uklanja iz peći.

Neto učinkovitost kotla za grijanje prema metodi obrnutog bilansa:

ηnet = ηbr - Qsngdje

• Qs.n - ukupna potrošnja topline i električne energije za vlastite potrebe u izrazu u%.

Stvarna učinkovitost gotovo će se uvijek razlikovati od one koju je izjavio proizvođač, jer ovisi o ispravnoj ugradnji kotla i sustava grijanja, sustava za odvođenje dima, kvaliteti napajanja itd. Mjeri se, odnosno već je na mjestu.

Pa kolika je stvarna učinkovitost kotla?

Dakle, ako je učinkovitost vašeg kotla navedena u putovnici od 90%. Tada morate shvatiti da je to učinkovitost koju možete postići ako kotao radi u nominalnom načinu rada, a u njemu se izgara dobro gorivo s malim udjelom pepela. Ako uzmemo u obzir druge čimbenike s kojima se vlasnik kotla susreće tijekom svog rada, onda je stvarni Učinkovitost kotla može se smanjiti na 65-70% (!!!)

Kako se što više približiti ocijenjenoj učinkovitosti?

Postoje mali trikovi koje morate znati i o kojima ćemo razgovarati u sljedećem članku, a koji nas neće dugo čekati.

- u mrazevima, zimi se u pravilu propuh u dimnjaku povećava, čime se povećava količina viška zraka (viška zraka koji ne sudjeluje u procesu izgaranja) u plameniku kotla. Uklonite pojavu viška zraka u kotlu, koji izvodi svu toplinu iz kotla kroz dimnjak. Da biste to učinili, na dimnjak ugradite graničnik propuha. Ovo nije skup uređaj (cijena mu neće biti viša od 3000 rubalja), ali na njemu ćete uštedjeti puno novca, jer to je ono što se povećava Učinkovitost kotla.

graničnik potiska

Ograničnik gaza ugrađen je na dimnjak kotla. Njegova je glavna svrha održavanje konstantnog tlaka na izlazu dimnih plinova iz kotla. Radi u automatskom načinu rada i za svoj rad ne treba električnu energiju. Namjesti, postavi i zaboravi.Ali kakva je korist! Kupite ga putem interneta ili u prikladnoj trgovini.

Ugradite turbulatore u dimovodne cijevi kotla. Izgledaju poput metalnih ploča zakrivljenih na nekim mjestima dužine ili (kod nekih proizvođača) poput metalnih spirala. Povećavaju izmjenu topline između vrućih dimnih plinova koji teku unutar kotla i grijaćeg medija iza zida kotla.

Turbulatori mogu biti skuplji od graničnika propuha. Njihova cijena doseže 9000 i 20 000 rubalja, ovisno o snazi ​​kotla. Nećete ih moći kupiti u trgovini. Barem ga nisam vidio. Pa, ali proizvođači kotlova rado će vam ih ponuditi. Pitajte i instalirajte. Kako izgledaju - pogledajte sliku.

turbulator

S ovim riješenim, krenite dalje.

Što određuje toplinsku učinkovitost kotlova

Načelo rada klasičnog podnog plina aspirirano.
Učinkovitost kotlova za grijanje nije jednaka ni kod jedne snage, postoji proporcionalna ovisnost o opterećenju: povećanje toplinskog opterećenja (količina izgorjelog goriva) također povećava gubitak topline kroz tijelo ili dimnjak. Na isti način, rad s minimalnom snagom ne osigurava uvijek potpuno izgaranje goriva, što dovodi do smanjenja učinkovitosti.

Primjerice, u uputama za servis plinskih kotlova Protherm Wolf KSO snage 12,5 kW i 16,0 kW naznačeno je da pri radu s maksimalnom snagom (12,8 kW i 16,3 kW) učinkovitost iznosi 92,5%, dok dok radeći s minimalnim opterećenjem (4,5 kW i 5,8 kW), smanjit će se i iznosit će samo 78,4%.

To je jedan od glavnih razloga zašto je vrijedno svjesno pristupiti izboru kapaciteta kotlovske jedinice. Najoptimalnije performanse u većini modela postižu se pri opterećenju u rasponu od 60-90% maksimalne snage.

Inače, učinkovitost ovisi isključivo o tehnološkoj savršenosti modela čiji je cilj smanjenje gornjih q2-6 (snižavanje temperature ispušnih plinova, učinkovito izgaranje goriva, moduliranje plamenika, toplinska izolacija itd.), Kao i o kvaliteti održavanja i rada kotla. Čistoća rashladne tekućine, redovito čišćenje i ispiranje - sve to s vremenom ozbiljno utječe na učinkovitost.

Kako odabrati sobni termostat i uštedjeti do 30% mjesečno na grijanju

Čimbenici o kojima ovisi učinkovitost kotlova

Kotlovi visoke vrijednosti učinkovitosti trenutno su predstavljeni sljedećom tehnologijom grijanja:

• jedinice na ugljen i druga kruta fosilna goriva;
• kotlovi na pelete;
• uređaji tipa pirolize.

Učinkovitost uređaja za grijanje, u čiju peć se dovode briketi od antracita, ugljena i treseta, prosječno iznosi 70-80%. Znatno veća učinkovitost uređaja za pelete - do 85%. Opterećeni peletima, kotlovi za grijanje ove vrste odlikuju se visokom učinkovitošću, oslobađaju ogromnu količinu toplinske energije tijekom izgaranja goriva.

Na bilješci: jedno opterećenje dovoljno je da uređaj radi u optimalnim uvjetima do 12-14 sati.

Apsolutni lider među opremom za grijanje na kruta goriva je kotao za pirolizu. Ovi uređaji koriste ogrjev ili drvni otpad. Učinkovitost takve opreme danas iznosi 85% ili više. Jedinice također pripadaju visoko učinkovitim uređajima za dugo izgaranje, ali pod uvjetom potrebnih uvjeta - sadržaj vlage u gorivu ne smije prelaziti 20%.

Vrijednosti suvremenih kotlova ovisno o vrsti goriva

*S gledišta fizike, učinkovitost ne može premašiti 100%: nemoguće je dobiti više toplinske energije nego što se oslobađa tijekom izgaranja goriva. Međutim, sve ovisi o tome kako računate. Dvije su definicije:

• neto kalorijska vrijednost - toplina dobivena tijekom izgaranja goriva, kada se proizvodi izgaranja jednostavno uklanjaju kroz dimnjak;
• bruto kalorijska vrijednost - toplina, uključujući energiju sadržanu u vodenoj pari - jedan od produkata izgaranja zapaljivih plinova.

Plinski kondenzacijski kotlovi dodatno akumuliraju toplinsku energiju kondenzata koji nastaje iz proizvoda izgaranja plina i taloži se na dodatnom izmjenjivaču topline. Dakle, značajan dio topline ne "leti u dimnjak", a temperatura ispušnih plinova praktički je jednaka atmosferskoj.

Uređaj je jednostavan kondenzacijski plinski kotao s jednim krugom.

Prema važećim standardima, kako u Rusiji, tako i u Europi, učinkovitost kotlova za grijanje izračunava se prema najnižoj specifičnoj toplini izgaranja, dakle, uzimajući u obzir dodatnu toplinu koja se izvlači iz kondenzata dovodi do vrijednosti veće od 100 %. Kada se izračuna na temelju bruto kalorijske vrijednosti, učinkovitost kondenzacijskih plinskih kotlova iznosi 96-98%, ovisno o modelu i vrsti ugradnje: zidni kotlovi obično imaju veću učinkovitost od podnih kotlova (to se odnosi na sve plinske kotlove ).

Iz tablice se također može primijetiti da se prosječna učinkovitost kotlova na kruto gorivo razlikuje i ovisno o korištenom gorivu, a to je zbog stupnja izgaranja goriva, njegovog prijenosa topline, temperature izgaranja i gubitka topline uz fizičku toplinu troske uklonjene iz komora za izgaranje. Čak i isti kotao na čvrsto gorivo može proizvesti različitu učinkovitost kada radi na različitim vrstama goriva.

Pravila rada koja utječu na vrijednost učinkovitosti kotla

Kako bi oprema za grijanje uvijek radila ispravno, stručnjaci preporučuju poštivanje osnovnih radnih pravila koja utječu na vrijednost učinkovitosti kotla.

U tom je slučaju potrebno jasno slijediti sljedeće točke:

1. Odaberite samo optimalne načine puhanja i funkcioniranje nape.
2. Kontrolirajte intenzitet izgaranja i cjelovitost izgaranja goriva.
3. Stalno nadgledajte količinu zanošenja i kvara.
4. Procijenite stanje površina koje se zagrijavaju prilikom sagorijevanja goriva.
5. Redovito čistite opremu.

Kako povećati učinkovitost plinskog kotla

Praktički je nemoguće povećati učinkovitost sagorijevanja goriva ometajući tehnički uređaj kotla; isti sloj toplinske izolacije ne može se ugraditi zbog banalnog nepropusnog osiguranja mjesta za njega od strane proizvođača. Osim toga, zabranjeno je to učiniti sami. Ipak, postoje načini za povećanje učinkovitosti plinskog kotla, pogotovo ako se radi o nesavršenom starom modelu:

1. Gotov ekonomizator dimnjaka - zamjenjuje određeni dio dimnjaka i dizajniran je za akumuliranje topline iz ispušnih plinova kroz dimnjak (vrsta imitacije kondenzacijskih kotlova). Međutim, potrebno je točno izračunati parametre ekonomajzera i zahtjeve za dimnjak kako bi se održao potreban propuh i spriječio obrnuti propuh, na primjer, pri jakom vjetru. Cijena izdanja je 1 700-2 500 rubalja.

   
   Ekonomizator sendvič mreže za cijevi za dimnjake.

2. Domaći ekonomizator - gotovo identični s gore opisanim gotovim proizvodima. Već smo opisali kako napraviti učinkovit ekonomizator u jednom od prethodnih članaka.
3. Čišćenje kotla i ispiranje izmjenjivača topline - ovo su mjere redovitog održavanja, besmislene za nove kotlove, ali izuzetno učinkovite za one koji rade barem nekoliko sezona. Činjenica je da se tijekom rada unutar izmjenjivača topline stvaraju naslage kamenca i druge naslage soli, vanjske rebra izmjenjivača topline, plamenici i upaljač začepljuju se. Sve to dovodi do povećanja potrošnje plina, smanjenja izlazne topline i, sukladno tome, smanjenja učinkovitosti (često i do 20-30%).Kako i koliko često je potrebno očistiti plinski kotao, također smo već ranije rastavljali.
4. Filtar za plin - ugrađen je ispred zapornih ventila plinovoda i namijenjen je čišćenju plina od otpadaka i nečistoća koji se ponekad nalaze u sastavu. To ne samo da pomaže u smanjenju stvaranja čađe, već i, poboljšavajući kvalitetu goriva, blago smanjuje gubitak topline u slučaju podgorijevanja.

Ostatak metoda sastoji se u ispravnom pokretanju i podešavanju, koje jednom prilikom prvog pokretanja kotla izvode isključivo stručnjaci. Ispravnim početnim podešavanjem osigurava se učinkovitost koju jamči proizvođač. Važno je shvatiti da je nemoguće povećati ovaj pokazatelj ometanjem tehničkog uređaja samog kotla, a još više nije siguran.

Upute Kotlovi Tehnologije uštede energije

Učinkovitost kotla bit će veća ako ...

Da biste što više isključili kemijsko podgorivanje goriva, osigurajte potreban omjer viška zraka unutar kotla (1,2-1,3 za kruto gorivo, 1,05-1,15 za plin), a za ovo:

- Ugradite graničnik propuha na dimnjak kotla, o čemu sam već gore napisao,

- Kupite svoj kotao SAMO u specijaliziranoj organizaciji koja će, prilikom puštanja u rad kotla, OBAVEZNO, uz pomoć skupog uređaja - analizatora plina, prilagoditi potrebnu količinu zraka koji prolazi kroz kotao. TRAŽITE da to učinite, platite novac. Inače ćete svakodnevno trošiti dodatni novac na gorivo.

- Pokušajte kupiti kotao s instaliranom lambda sondom, koji je dizajniran za održavanje željene ravnoteže zraka i goriva u plameniku kotla

Kako izračunati snagu

Prije kupnje opreme za grijanje za servisiranje privatne kuće, potrebno je izračunati snagu koja bi bila dovoljna za održavanje visokokvalitetnog rada kotla. Ako nemate dovoljno iskustva i znanja, potražite pomoć stručnjaka, jer će pogreške u ovoj fazi sigurno utjecati na performanse i trajnost opreme.

Bilješka!
Problemi se javljaju ne samo u slučaju nedostatka snage opreme za grijanje, već i u slučaju njegovog viška. Postoje posebne formule za izračunavanje snage. Pomoću njih možete samostalno izračunati koji je kotao pogodan za servisiranje kuće.

Pri izračunu snage plinskog kotla treba uzeti u obzir sljedeće parametre:

• prosječna temperatura u zimskim mjesecima na određenom području;

  

  Rad plinskog kotla i gubitak topline

• od kakvih je materijala kuća izgrađena;
• koji su materijali korišteni za izolaciju kuće i jesu li uopće korišteni;
• područje stambenih prostorija kuće.

Pomoću posebnih formula možete izračunati snagu opreme za grijanje za privatnu kuću.

Bilješka!
Snaga plinskog kotla također ovisi o tome je li potrebna topla voda u kući.