Как да увеличите ефективността на котела, да живеете и да научите - статия 1

Ефективността (ефективността) на отоплителния котел е съотношението между количеството консумирано гориво и количеството генерирана топлина. Ефективността дори на най-ефективните съвременни модели водогрейни котли не може да бъде 100% поради топлинни загуби вътре в котела, недостатъчна топлопроводимост на металите или несъвършенства в принципа на работа. В допълнение, ефективността на същия модел на газов котел също зависи от натоварването: ефективността, посочена в паспорта, не е реалистична в целия диапазон на топлинната мощност.

В статията ще анализираме как правилно да изчислим ефективността, от какво зависи и как сами да увеличим ефективността на вече закупен котел.

Брутна ефективност и нетна ефективност

Не цялата топлина, генерирана по време на изгарянето на горивото, е насочена към отопление на охлаждащата течност, определена част се изразходва за собствените нужди на котела: турбина, вентилатор или димоотвод, циркулационна помпа, работата на автоматизацията и електронен дисплей работата на електрическо задвижване (както вече разбрахте, всички видове получена енергия се използват при изчислението, включително електричество, ако котелът е летлив).

Имайки предвид това, е обичайно ефективността на котела да се разделя на генерираната топлина (Брутна ефективност) и освободена топлина (Ефективност-мрежа).

Тази класификация дава възможност да се обособи степента на техническо съвършенство на котела - брутна ефективност или икономия на разход на гориво и електроенергия - нетна ефективност.

Как да повишим ефективността на технологията за отопление на твърдо гориво

Днес много потребители, разполагащи с котел на твърдо гориво, се опитват да намерят най-удобния и практичен начин за подобряване на ефективността на отоплителното оборудване. Технологичните параметри на отоплителните устройства, определени от производителя, губят номиналните си стойности с течение на времето, поради което се търсят различни методи и средства за повишаване на ефективността на котелната технология.

Помислете за един от най-ефективните варианти, инсталирането на допълнителен топлообменник. Задачата на новото оборудване е да премахва топлинната енергия от летливите продукти на горенето.

Видеото показва как да направите свой собствен икономизатор (топлообменник)

За целта първо трябва да разберем каква е температурата на дима на изхода. Можете да го смените с мултицет, който е поставен директно в средата на комина. Данните за това колко допълнителна топлина може да се получи от летливите продукти на горенето са необходими за изчисляване на площта на допълнителния топлообменник. Правим следното:

• изпращаме определено количество дърва за огрев към горивната камера;
• ние откриваме колко дълго ще изгори определено количество дърва за огрев.

Например: дърва за огрев, в размер на 14,2 кг. изгаряне за 3,5 часа. Температурата на дима на изхода на котела е 460 0 С.

За 1 час изгорихме: 14,2 / 3,5 = 4,05 кг. дърва за огрев.

За да изчислим количеството дим, използваме общоприетата стойност от 1 кг. дърва за огрев = 5,7 кг. димни газове. След това умножаваме количеството изгорени дърва за един час по количеството дим, получено по време на горенето от 1 кг. дърва за огрев. В резултат на това: 4,05 х 5,7 = 23,08 кг. летливи продукти от горенето. Тази цифра ще стане отправна точка за последващи изчисления на количеството топлинна енергия, която може да се използва допълнително за отопление на втория топлообменник.

Знаейки стойността на топлинния капацитет на летливите горещи газове, като 1,1 kJ / kg, ние правим допълнително изчисление на мощността на топлинния поток, ако искаме да намалим температурата на дима от 460 0С на 160 градуса.

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

В резултат на това получаваме точната стойност на допълнителната мощност, осигурена от летливи продукти на горенето: q = 8124/3600 = 2,25 kW, голяма цифра, която може да окаже значително влияние върху подобряването на ефективността на отоплителното оборудване. Знаейки колко енергия се губи, желанието да се оборудва котелът с допълнителен топлообменник е напълно оправдано. Поради притока на допълнителна топлинна енергия за отопление на охлаждащата течност, не само ефективността на цялата отоплителна система се увеличава, но и ефективността на самата отоплителна единица се увеличава.

Как да изчислим ефективността на отоплителния котел

Има няколко начина за изчисляване на стойности. В европейските страни е обичайно да се изчислява ефективността на отоплителния котел въз основа на температурата на димните газове (метод на директен баланс), т.е. като се знае разликата между околната температура и действителната температура на димните газове през комина . Формулата е доста проста:

ηbr = (Qir / Q1) 100%където

• ηbr (прочетете "това") - ефективност на котела "бруто";
• Кир(MJ / kg) - общото количество топлина, отделено при изгарянето на горивото;
• Q1 (MJ / kg) - количеството топлина, което е натрупано, т.е. използвайте за отопление на къщата.

Например, ако Q1 = 22 MJ / kg, Qir = 19 MJ / kg, тогава „брутната“ ефективност = (19/22) * 100 = 86,3%. Всички измервания се извършват при вече установена, стандартна работа на котела.

Методът на директния баланс не отчита топлинните загуби на самия котел, недоизгаряне на гориво, отклонения в работата и други характеристики, следователно е измислен принципно различен, по-точен метод на изчисление - „методът на обратен баланс“. Използвано уравнение:

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

• q2 - топлинни загуби с димни газове;
• q3 - загуба на топлина поради химическо изгаряне на горими газове (приложимо за газови котли);
• q4 - загуби на топлинна енергия при механично изгаряне;
• q5 - топлинни загуби от външно охлаждане (през топлообменника и тялото);
• q6 - топлинни загуби с физическа топлина на шлака, отстранена от пещта.

Ефективност на отоплителния котел по метода на обратния баланс:

ηnet = ηbr - Qsnкъдето

• Qs.n - обща консумация на топлинна и електрическа енергия за собствени нужди в% израз.

Действителната ефективност почти винаги ще се различава от тази, декларирана от производителя, тъй като зависи от правилната инсталация на котела и отоплителната система, системата за отстраняване на дим, качеството на захранването и т.н. Измерва се, съответно, вече на място.

И така, каква е реалната ефективност на котела?

По този начин, ако ефективността на вашия котел е посочена в паспорта от 90%. След това трябва да разберете, че това е ефективността, която може да бъде постигната, ако котелът работи в номинален режим и в него се изгаря добро гориво с ниско съдържание на пепел. Ако вземем предвид други фактори, които собственикът на котела среща по време на неговата експлоатация, тогава реалното Ефективност на котела може да се намали до 65-70% (!!!)

Как да се доближим максимално до номиналната ефективност?

Има малки трикове, които трябва да знаете и за които ще говорим в следващата статия, които няма да ни накарат да чакаме дълго.

- при студове, през зимата, като правило, тягата в комина се увеличава, като по този начин се увеличава количеството излишен въздух (излишен въздух, който не участва в процеса на горене) в горелката на котела. Премахнете появата на излишен въздух в котела, който отвежда цялата топлина от котела през комина. За да направите това, инсталирайте ограничител на тяга върху комина. Това не е скъпо устройство (цената му няма да е по-висока от 3000 рубли), но ще спестите много пари на него, тъй като тя се увеличава Ефективност на котела.

ограничител на тягата

Ограничителят на тягата е монтиран на комина на котела. Основната му цел е да поддържа постоянно налягане на изхода на димните газове от котела. Работи в автоматичен режим и не изисква електричество за работата си. Настройте го, настройте го и го забравете.Но каква е ползата! Купете го онлайн или в подходящ магазин.

Инсталирайте турбулатори в димните тръби на котела. Те приличат на метални плочи, извити на някои места по дължината си, или (при някои производители) като метални спирали. Те увеличават топлообмена между горещите димни газове, протичащи вътре в котела и отоплителната среда зад стената на котела.

Турбулаторите могат да бъдат по-скъпи от ограничителя на течение. Тяхната цена достига 9000 и 20 000 рубли, в зависимост от мощността на котела. Няма да можете да ги купите в магазина. Поне не съм го виждал. Е, но производителите на котли с удоволствие ще ви ги предложат. Попитайте и инсталирайте. Как изглеждат - вижте снимката.

турбулатор

С това подредено, продължете напред.

Какво определя топлинната ефективност на котлите

Принципът на действие на класическия подов аспириран газ.
Ефективността на отоплителните котли не е еднаква при всяка мощност, има пропорционална зависимост от товара: увеличаването на топлинното натоварване (количеството изгорено гориво) също увеличава топлинните загуби през тялото или комина. По същия начин работата с минимална мощност не винаги осигурява пълно изгаряне на горивото, което води до намаляване на ефективността.

Например в сервизните инструкции за газови котли Protherm Wolf KSO с мощност 12,5 kW и 16,0 kW е посочено, че при работа с максимална мощност (съответно 12,8 kW и 16,3 kW) ефективността е 92,5%, докато докато работещ с минимално натоварване (4,5 kW и 5,8 kW), той ще намалее и ще възлезе на само 78,4%.

Това е една от основните причини, поради които си струва да се подходи съзнателно към избора на капацитета на котелното тяло. Най-оптималната производителност в повечето модели се постига при товар в диапазона от 60-90% от максималната мощност.

В противен случай ефективността зависи единствено от технологичното съвършенство на модела, насочен към намаляване на горните q2-6 (понижаване на температурата на отработените газове, ефективно изгаряне на гориво, модулиращи горелки, топлоизолация и др.), Както и от качеството на поддръжка и експлоатация на котела. Чистотата на охлаждащата течност, редовното почистване и промиване - всичко това с течение на времето влияе сериозно на ефективността.

Как да изберем стаен термостат и да спестим до 30% на месец за отопление

Фактори, от които зависи ефективността на котлите

Понастоящем котлите с висока ефективност са представени от следната отоплителна технология:

• агрегати, изгорени от въглища и други твърди изкопаеми горива;
• котли на пелети;
• устройства от пиролизен тип.

Ефективността на отоплителните устройства, в пещта на които се подават брикети от антрацит, въглища и торф, е средно 70-80%. Значително по-висока ефективност на пелетните устройства - до 85%. Заредени с пелети, отоплителните котли от този тип се отличават с високата си ефективност, те отделят огромно количество топлинна енергия по време на изгарянето на горивото.

На бележка: един товар е достатъчен, за да работи устройството при оптимални условия до 12-14 часа.

Абсолютният лидер сред отоплителното оборудване с твърдо гориво е пиролизният котел. Тези уреди използват дърва за огрев или дървесни отпадъци. Ефективността на такова оборудване днес е 85% или повече. Агрегатите също принадлежат към високоефективни устройства с продължително горене, но при спазване на необходимите условия - съдържанието на влага в горивото не трябва да надвишава 20%.

Стойности на съвременните котли в зависимост от вида на горивото

*От гледна точка на физиката ефективността не може да надвишава 100%: невъзможно е да се получи повече топлинна енергия, отколкото се отделя при изгарянето на горивото. Всичко обаче зависи от това как броите. Има две определения:

• нетна калоричност - топлина, получена по време на горенето на гориво, когато продуктите от горенето просто се отстраняват през комина;
• брутна калоричност - топлина, включително енергията, съдържаща се във водни пари - един от продуктите на горене на горими газове.

Газовите кондензационни котли допълнително акумулират топлинна енергия на кондензат, образуван от продуктите от изгарянето на газ и отложен върху допълнителен топлообменник. По този начин значителна част от топлината не "лети в комина", а температурата на отработените газове е практически равна на атмосферната.

Устройството е обикновен кондензиращ едноконтурен газов котел.

Според сегашните стандарти, както в Русия, така и в Европа, ефективността на отоплителните котли се изчислява според най-ниската специфична топлина на горене, следователно, като се вземе предвид допълнителната топлина, извлечена от кондензата, води до стойности над 100 %. Когато се изчислява въз основа на брутната калоричност, ефективността на кондензиращите газови котли е 96-98%, в зависимост от модела и вида на инсталацията: монтираните на стена котли обикновено имат по-висока ефективност от подовите котли (това се отнася за всички газови котли ).

Също така от таблицата може да се отбележи, че средната ефективност на котлите на твърдо гориво също се различава в зависимост от използваното гориво, това се дължи на степента на изгаряне на горивото, неговия топлообмен, температура на горене и топлинни загуби при физическа топлина на шлаки, отстранени от горивната камера. Дори един и същ котел на твърдо гориво може да доведе до различна ефективност при работа с различни видове гориво.

Правила за работа, засягащи стойността на ефективността на котела

За да може отоплителното оборудване винаги да работи правилно, експертите препоръчват да се спазват основните правила за работа, които влияят върху стойността на ефективността на котела.

В този случай е необходимо ясно да се следват следните точки:

1. Изберете само оптималните режими на издухване и функционирането на аспиратора.
2. Контролирайте интензивността на изгаряне и пълнотата на изгаряне на горивото.
3. Постоянно наблюдавайте количеството на дрейфа и повредата.
4. Оценете състоянието на повърхностите, които се загряват при изгаряне на гориво.
5. Почиствайте редовно оборудването.

Как да увеличим ефективността на газов котел

Практически е невъзможно да се повиши ефективността на изгарянето на горивото чрез намеса в техническото устройство на котела; същият слой топлоизолация не може да бъде монтиран поради баналното неосигуряване на мястото за него от производителя. В допълнение, направете го сами е забранено. Въпреки това има начини за увеличаване на ефективността на газов котел, особено ако това е несъвършен стар модел:

1. Завършен коминоизатор на комина - замества определен участък от комина и е предназначен за акумулиране на топлина от отработените газове през комина (вид имитация на кондензни котли). Необходимо е обаче точно да се изчислят параметрите на економайзера и изискванията към комина, за да се поддържа необходимата тяга и да се предотврати обратното теглене, например при силен вятър. Цената на изданието е 1 700-2 500 рубли.

   
   Икономайзер за сандвич мрежа за коминни тръби.

2. Домашен икономайзер - почти идентични с гореописаните готови продукти. Вече описахме как да направим ефективен икономизатор в една от предишните статии.
3. Почистване на котела и промиване на топлообменника - това са мерки за редовна поддръжка, безсмислени за новите котли, но изключително ефективни за работещите поне няколко сезона. Факт е, че по време на работа вътре в топлообменника се образуват котлен камък и други отлагания на сол, външните ребра на топлообменника, горелките и запалителя са запушени. Всичко това води до увеличаване на разхода на газ, намаляване на топлинната мощност и съответно до намаляване на ефективността (често до 20-30%).Как и колко често е необходимо почистване на газовия котел, също вече разглобихме по-рано.
4. Газов филтър - инсталиран е пред спирателните кранове на газопроводите и е предназначен за почистване на газ от отломки и примеси, които понякога се намират в състава. Това не само помага за намаляване на образуването на сажди, но също така, като същевременно подобрява качеството на горивото, леко намалява топлинните загуби в случай на недоизгаряне.

Останалите методи се състоят в правилното пускане и настройка, които се извършват веднъж, при първото стартиране на котела, изключително от специалисти. С правилната първоначална настройка се гарантира ефективността, гарантирана от производителя. Важно е да се разбере, че е невъзможно да се увеличи този показател чрез намеса в техническото устройство на самия котел и още повече, че не е безопасно.

Инструкции Котли Енергоспестяващи технологии

Ефективността на котела ще бъде по-висока, ако ...

За да изключите възможно най-много химическо изгаряне на горивото, осигурете необходимото съотношение на излишния въздух вътре в котела (1,2-1,3 за твърдо гориво, 1,05-1,15 за газ), а за това:

- Инсталирайте ограничител на тяга върху комина на котела, за което вече писах по-горе,

- Купете котела си САМО в специализирана организация, която при пускане на котела ЗАДЪЛЖИТЕЛНО с помощта на скъпо устройство - газов анализатор ще регулира необходимия обем въздух, преминаващ през котела. ИЗИСКВАЙТЕ да направите това, плащайте пари за това. В противен случай ще харчите допълнителни пари за гориво всеки ден.

- Опитайте се да закупите котел с инсталирана ламбда сонда, който е предназначен да поддържа желания баланс на въздух и гориво в горелката на котела

Как да изчислим мощността

Преди да закупите отоплително оборудване за обслужване на частна къща, е необходимо да изчислите мощността, която би била достатъчна за поддържане на висококачествената работа на котела. Ако нямате достатъчно опит и знания, потърсете помощта на професионалисти, тъй като грешките на този етап със сигурност ще повлияят на работата и издръжливостта на оборудването.

Забележка!
Проблеми възникват не само в случай на недостиг на мощност на отоплителното оборудване, но и в случай на излишък. Има специални формули за изчисляване на мощността. Използвайки ги, можете самостоятелно да изчислите кой котел е подходящ за обслужване на къщата.

При изчисляване на мощността на газов котел трябва да се вземат предвид следните параметри:

• средната температура през зимните месеци в даден район;

  

  Работа на газов котел и топлинни загуби

• от какви материали е построена къщата;
• какви материали са били използвани за изолиране на къщата и дали изобщо са били използвани;
• площта на жилищните помещения на къщата.

Можете да използвате специални формули за изчисляване на мощността на отоплителното оборудване за частна къща.

Забележка!
Мощността на газов котел зависи и от това дали в къщата е необходима топла вода.