Ako zvýšiť účinnosť kotla, žiť a učiť sa - článok číslo 1

Účinnosť (účinnosť) vykurovacieho kotla je pomer množstva spotrebovaného paliva a množstva vyrobeného tepla. Účinnosť ani tých najefektívnejších moderných modelov teplovodných kotlov nemôže byť stopercentná v dôsledku tepelných strát vo vnútri kotla, nedostatočnej tepelnej vodivosti kovov alebo nedostatkov v princípe činnosti. Okrem toho účinnosť rovnakého modelu plynového kotla závisí aj od zaťaženia: účinnosť uvedená v pase nie je reálna v celom rozsahu tepelného výkonu.

V článku rozoberieme, ako správne vypočítať účinnosť, od čoho závisí a ako samostatne zvýšiť účinnosť už zakúpeného kotla.

Hrubá účinnosť a čistá účinnosť

Nie všetko teplo vznikajúce pri spaľovaní paliva smeruje na ohrev chladiacej kvapaliny, určitá časť sa spotrebuje na vlastné potreby kotla: turbína, ventilátor alebo odsávač dymu, obehové čerpadlo, činnosť automatiky a elektronický displej, prevádzka elektrického pohonu (ako ste už pochopili, pri výpočte sa používajú všetky typy prijatej energie, vrátane elektrickej energie, ak je kotol prchavý).

Z tohto dôvodu je zvykom vydeliť účinnosť kotla vzniknutým teplom (Hrubá účinnosť) a uvoľnené teplo (Čistá účinnosť).

Táto klasifikácia umožňuje vyčleniť stupeň technickej dokonalosti kotla - hrubá účinnosť alebo ekonomika spotreby paliva a elektriny - čistá účinnosť.

Ako zvýšiť účinnosť technológie vykurovania tuhým palivom

Dnes sa veľa spotrebiteľov, ktorí majú k dispozícii kotol na tuhé palivá, snaží nájsť najpohodlnejší a najpraktickejší spôsob zvýšenia účinnosti vykurovacích zariadení. Technologické parametre vykurovacích zariadení stanovené výrobcom strácajú v priebehu času svoje nominálne hodnoty, preto sa hľadajú rôzne spôsoby a prostriedky na zvýšenie účinnosti technológie kotlov.

Zvážte jednu z najefektívnejších možností, inštaláciu prídavného výmenníka tepla. Úlohou nového zariadenia je odvádzať tepelnú energiu z prchavých produktov spaľovania.

Video ukazuje, ako si vyrobiť vlastný ekonomizér (výmenník tepla)

Aby sme to dosiahli, najskôr musíme zistiť, aká je teplota dymu na výstupe. Môžete to zmeniť pomocou multimetra, ktorý je umiestnený priamo v strede komína. Údaje o tom, koľko ďalšieho tepla je možné získať z prchavých produktov spaľovania, sú potrebné na výpočet plochy dodatočného výmenníka tepla. Robíme nasledovné:

• pošleme určité množstvo palivového dreva do kúreniska;
• zaznamenávame, ako dlho vyhorí určité množstvo palivového dreva.

Napríklad: palivové drevo v množstve 14,2 kg. horieť 3,5 hodiny. Teplota dymu na výstupe z kotla je 460 0 С.

Za 1 hodinu sme zhoreli: 14,2 / 3,5 = 4,05 kg. palivové drevo.

Na výpočet množstva dymu použijeme všeobecne akceptovanú hodnotu 1 kg. palivové drevo = 5,7 kg. spaliny. Ďalej vynásobíme množstvo palivového dreva spáleného za jednu hodinu množstvom dymu získaného pri horení 1 kg. palivové drevo. Výsledkom bolo: 4,05 x 5,7 = 23,08 kg. prchavé produkty spaľovania. Tento údaj sa stane východiskovým bodom pre následné výpočty množstva tepelnej energie, ktoré je možné dodatočne použiť na ohrev druhého výmenníka tepla.

Keď poznáme hodnotu tepelnej kapacity prchavých horúcich plynov ako 1,1 kJ / kg, urobíme ďalší výpočet výkonu tepelného toku, ak chceme znížiť teplotu dymu zo 460 0С na 160 stupňov.

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

Vo výsledku dostaneme presnú hodnotu dodatočného výkonu poskytovaného prchavými produktmi spaľovania: q = 8124/3600 = 2,25 kW, čo je veľká hodnota, čo môže mať výrazný vplyv na zlepšenie účinnosti vykurovacích zariadení. Vedieť, koľko energie sa minie, je túžba vybaviť kotol prídavným výmenníkom tepla celkom oprávnená. V dôsledku prílivu dodatočnej tepelnej energie na ohrev chladiacej kvapaliny sa zvyšuje nielen účinnosť celého vykurovacieho systému, ale zvyšuje sa aj účinnosť samotnej vykurovacej jednotky.

Ako vypočítať účinnosť vykurovacieho kotla

Existuje niekoľko spôsobov, ako vypočítať hodnoty. V európskych krajinách je zvykom vypočítať účinnosť vykurovacieho kotla na teplotu spalín (metóda priamej rovnováhy), to znamená poznať rozdiel medzi teplotou okolia a skutočnou teplotou spalín prechádzajúcich komínom. Vzorec je dosť jednoduchý:

ηbr = (Qir / Q1) 100%kde

• ηbr (čítajte „toto“) - účinnosť kotla „brutto“;
• Qir(MJ / kg) - celkové množstvo tepla uvoľneného počas spaľovania paliva;
• Q1 (MJ / kg) - množstvo tepla, ktoré sa nahromadilo, t.j. použiť na vykurovanie domu.

Napríklad, ak Q1 = 22 MJ / kg, Qir = 19 MJ / kg, potom „hrubá“ účinnosť = (19/22) * 100 = 86,3%. Všetky merania sa vykonávajú s už zavedenou, štandardnou prevádzkou kotla.

Metóda priamej rovnováhy nezohľadňuje tepelné straty samotnej kotlovej jednotky, podhorenie paliva, odchýlky v prevádzke a ďalšie vlastnosti, preto bola vynájdená zásadne iná, presnejšia metóda výpočtu - „metóda inverzného vyváženia“. Použitá rovnica:

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

• q2 - tepelné straty spalinami;
• q3 - tepelné straty v dôsledku chemického podhorenia horľavých plynov (uplatniteľné na plynové kotly);
• q4 - straty tepelnej energie s mechanickým spaľovaním;
• q5 - tepelné straty z externého chladenia (cez výmenník tepla a telo);
• q6 - tepelné straty s fyzickým teplom trosky odstránenej z pece.

Čistá účinnosť vykurovacieho kotla podľa metódy obráteného vyváženia:

ηnet = ηbr - Qsnkde

• Qs.n - celková spotreba tepla a elektrickej energie pre vlastnú potrebu v% vyjadrení.

Skutočná účinnosť sa bude takmer vždy líšiť od účinnosti deklarovanej výrobcom, pretože závisí od správnej inštalácie kotla a vykurovacieho systému, systému odvodu dymu, kvality napájania atď. Meria sa respektíve už na mieste.

Aká je teda skutočná účinnosť kotla?

Pokiaľ je teda účinnosť vášho kotla uvedená v pase 90%. Potom musíte pochopiť, že toto je účinnosť, ktorú je možné dosiahnuť, ak kotol pracuje v nominálnom režime a spaľuje sa v ňom dobré palivo s nízkym obsahom popola. Ak vezmeme do úvahy ďalšie faktory, s ktorými sa majiteľ kotla stretáva počas jeho prevádzky, potom skutočné Účinnosť kotla možno znížiť na 65-70% (!!!)

Ako sa čo najviac priblížiť nominálnej účinnosti?

Existuje niekoľko trikov, ktoré potrebujete vedieť a o ktorých si povieme v ďalšom článku, ktoré nás nenechajú dlho čakať.

- v mrazoch sa v zime spravidla zvyšuje ťah v komíne, čím sa zvyšuje množstvo prebytočného vzduchu (prebytočný vzduch, ktorý sa nezúčastňuje procesu spaľovania) v horáku kotla. Eliminujte výskyt prebytočného vzduchu v kotle, ktorý odvádza všetko teplo z kotla cez komín. Za týmto účelom nainštalujte na komín obmedzovač ťahu. Toto nie je drahé zariadenie (jeho cena nebude vyššia ako 3000 rubľov), ale ušetríte na ňom veľa peňazí, pretože je to to, čo pribúda Účinnosť kotla.

obmedzovač ťahu

Obmedzovač ťahu je inštalovaný na komíne kotla. Jeho hlavným účelom je udržiavať konštantný tlak na výstupe spalín z kotla. Pracuje v automatickom režime a na svoju prevádzku nevyžaduje elektrinu. Nastaviť, nastaviť a zabudnúť.Ale aké je to použitie! Kúpte si ho online alebo vo vhodnom obchode.

Do dymovodu kotla namontujte turbulátory. Vyzerajú ako na niektorých miestach po celej dĺžke zakrivené plechy alebo (u niektorých výrobcov) ako kovové špirály. Zvyšujú výmenu tepla medzi horúcimi spalinami prúdiacimi vnútri kotla a vykurovacím médiom za stenou kotla.

Turbulátory môžu byť nákladnejšie ako obmedzovač ťahu. Ich cena dosahuje 9 000 a 20 000 rubľov, v závislosti od výkonu kotla. V obchode si ich nebudete môcť kúpiť. Aspoň som to nevidel. No, ale výrobcovia kotlov vám ich radi ponúknu. Spýtajte sa a inštalujte. Ako vyzerajú - pozri obrázok.

turbulátor

Prišli sme na to, poďme ďalej.

Čo určuje tepelnú účinnosť kotlov

Princíp činnosti klasického podlahového plynu nasávaný.
Účinnosť vykurovacích kotlov sa nerovná pri žiadnom výkone, existuje proporcionálna závislosť od zaťaženia: zvýšenie tepelného zaťaženia (množstvo spáleného paliva) tiež zvyšuje tepelné straty telesom alebo komínom. Rovnakým spôsobom nie vždy prevádzka pri minimálnom výkone zaisťuje úplné spaľovanie paliva, čo vedie k zníženiu účinnosti.

Napríklad v servisných pokynoch pre plynové kotly Protherm Wolf KSO s výkonom 12,5 kW a 16,0 kW sa uvádza, že pri prevádzke na maximálny výkon (12,8 kW, respektíve 16,3 kW) je účinnosť 92,5%, zatiaľ čo pri pri minimálnom zaťažení (4,5 kW a 5,8 kW) sa zníži a bude predstavovať iba 78,4%.

To je jeden z hlavných dôvodov, prečo stojí za to vedome zvoliť výkon kotlovej jednotky. Najoptimálnejší výkon sa vo väčšine modelov dosahuje pri zaťažení v rozmedzí 60 - 90% maximálneho výkonu.

V opačnom prípade účinnosť závisí výlučne od technologickej dokonalosti modelu zameraného na zníženie vyššie uvedeného q2-6 (zníženie teploty výfukových plynov, efektívne spaľovanie paliva, modulačné horáky, tepelná izolácia atď.), Ako aj od kvality údržby a prevádzky kotla. Čistota chladiacej kvapaliny, pravidelné čistenie a preplachovanie - to všetko časom vážne ovplyvňuje účinnosť.

Ako si zvoliť izbový termostat a ušetriť až 30% mesačne na vykurovaní

Faktory, od ktorých závisí účinnosť kotlov

Kotly s vysokou hodnotou účinnosti sú v súčasnosti zastúpené nasledujúcou vykurovacou technológiou:

• jednotky spaľujúce uhlie a iné tuhé fosílne palivá;
• kotly na pelety;
• zariadenia pyrolýzneho typu.

Účinnosť vykurovacích zariadení, v ktorých peci sú napájané antracitové, uhoľné a rašelinové brikety, je v priemere 70-80%. Výrazne vyššia účinnosť zariadení na pelety - až 85%. Naložené peletami sa vykurovacie kotly tohto typu vyznačujú vysokou účinnosťou, pri spaľovaní paliva uvoľňujú obrovské množstvo tepelnej energie.

Na poznámku: jedna záťaž stačí na to, aby zariadenie fungovalo za optimálnych podmienok až 12-14 hodín.

Absolútnym lídrom medzi vykurovacími zariadeniami na tuhé palivá je pyrolýzny kotol. Tieto prístroje používajú palivové drevo alebo drevný odpad. Účinnosť takéhoto zariadenia je dnes 85% alebo viac. Jednotky tiež patria k vysoko efektívnym zariadeniam s dlhým spaľovaním, ale pri splnení potrebných podmienok by obsah vlhkosti v palive nemal presiahnuť 20%.

Hodnoty moderných kotlov v závislosti od typu paliva

*Z hľadiska fyziky nemôže účinnosť prekročiť 100%: je nemožné získať viac tepelnej energie, ako sa uvoľní pri spaľovaní paliva. Všetko však závisí od toho, ako počítate. Existujú dve definície:

• čistá výhrevnosť - teplo získané pri spaľovaní paliva, keď sa produkty spaľovania jednoducho odstraňujú komínom;
• spalná výhrevnosť - teplo vrátane energie obsiahnutej vo vodnej pare - jeden z produktov spaľovania horľavých plynov.

Plynové kondenzačné kotly dodatočne akumulujú tepelnú energiu kondenzátu vytvoreného z produktov spaľovania plynu a ukladaného na prídavnom výmenníku tepla. Významná časť tepla teda „nevylieta do potrubia“ a teplota výfukových plynov sa prakticky rovná atmosférickej teplote.

Zariadenie je jednoduchý kondenzačný jednokruhový plynový kotol.

Podľa súčasných noriem v Rusku aj v Európe sa účinnosť vykurovacích kotlov počíta podľa najmenšieho špecifického spaľovacieho tepla, preto pri zohľadnení dodatočného tepla extrahovaného z kondenzátu sú hodnoty viac ako 100 %. Pri výpočte na základe spalného tepla je účinnosť kondenzačných plynových kotlov 96 - 98% v závislosti od modelu a typu inštalácie: nástenné kotly majú zvyčajne vyššiu účinnosť ako podlahové kotly (platí pre všetky plynové kotly). ).

Z tabuľky možno tiež poznamenať, že priemerná účinnosť kotlov na tuhé palivá sa tiež líši v závislosti od použitého paliva, je to spôsobené stupňom spaľovania paliva, jeho prenosom tepla, teplotou spaľovania a tepelnými stratami fyzickým teplom trosky odstránenej z spaľovaciu komoru. Aj ten istý kotol na tuhé palivo môže mať pri prevádzke na rôzne druhy paliva rôznu účinnosť.

Prevádzkové pravidlá ovplyvňujúce hodnotu účinnosti kotla

Aby vykurovacie zariadenie vždy fungovalo správne, odborníci odporúčajú dodržiavať základné prevádzkové pravidlá, ktoré ovplyvňujú hodnotu účinnosti kotla.

V takom prípade je potrebné jasne dodržiavať nasledujúce body:

1. Vyberte iba optimálne režimy fúkania a fungovanie kapoty.
2. Ovládajte intenzitu spaľovania a úplnosť spaľovania paliva.
3. Neustále sledujte množstvo driftu a zlyhania.
4. Posúďte stav povrchov, ktoré sa pri spaľovaní paliva zahrievajú.
5. Pravidelne čistite zariadenie.

Ako zvýšiť účinnosť plynového kotla

Zvýšiť účinnosť spaľovania paliva zásahom do technického zariadenia kotla je takmer nemožné, rovnakú vrstvu tepelnej izolácie nie je možné namontovať z dôvodu banálneho neposkytnutia miesta výrobcom. Okrem toho, robiť sami je zakázané. Existujú spôsoby, ako zvýšiť účinnosť plynového kotla, najmä ak ide o nedokonalý starý model:

1. Hotový ekonomizátor komína - nahrádza určitú časť komína a je určený na akumuláciu tepla z výfukových plynov komínom (druh imitácie kondenzačných kotlov). Je však potrebné presne vypočítať parametre ekonomizéra a požiadavky na komín, aby sa udržal požadovaný ťah a zabránilo sa spätnému ťahu, napríklad pri silnom vetre. Cena emisie - 1 700 - 2 500 rubľov.

   
   Sendvičový ekonomizér pre komínové potrubie.

2. Domáci ekonomizér - takmer identické s vyššie opísanými hotovými výrobkami. Ako vyrobiť efektívny ekonomizér sme si už popísali v jednom z predchádzajúcich článkov.
3. Čistenie kotla a prepláchnutie výmenníka tepla - ide o opatrenia pravidelnej údržby, ktoré nemajú význam pre nové kotly, ale sú mimoriadne účinné pre tie, ktoré sú v prevádzke minimálne niekoľko sezón. Faktom je, že počas prevádzky sa vo vnútri výmenníka tepla tvoria vodný kameň a ďalšie usadeniny solí, sú upchaté vonkajšie rebrá výmenníka tepla, horáky a zapaľovač. To všetko vedie k zvýšeniu spotreby plynu, zníženiu tepelného výkonu a podľa toho k zníženiu účinnosti (často až o 20 - 30%).Ako a ako často je potrebné vyčistiť plynový kotol, sme už tiež predtým demontovali.
4. Plynový filter - je inštalovaný pred uzatváracími ventilmi plynovodu a je určený na čistenie plynu od zvyškov a nečistôt, ktoré sa niekedy nachádzajú v zložení. To prispieva nielen k zníženiu tvorby sadzí, ale aj k zlepšeniu kvality paliva. Mierne znižuje tepelné straty aj v prípade, že dôjde k podpáleniu.

Zvyšok metód spočíva v správnom zapnutí a nastavení, ktoré sa vykonáva jednorazovo, pri prvom spustení kotla, výlučne odborníkmi. Pri správnom počiatočnom nastavení je zaistená účinnosť zaručená výrobcom. Je dôležité pochopiť, že je nemožné zvýšiť tento indikátor zásahom do technického zariadenia samotného kotla, a ešte viac to nie je bezpečné.

Pokyny Kotly Energeticky úsporné technológie

Účinnosť kotla bude vyššia, ak ...

Aby ste čo najviac vylúčili chemické spaľovanie paliva, zaistite požadovaný pomer prebytočného vzduchu vo vnútri kotla (1,2 - 1,3 pre tuhé palivo, 1,05 - 1,15 pre plyn), a to:

- Na komín kotla namontujte obmedzovač ťahu, o ktorom som už písal vyššie,

- Kúpte si kotol LEN v špecializovanej organizácii, ktorá pri uvedení kotla do prevádzky MANDATORY pomocou drahého prístroja - analyzátora plynu upraví požadovaný objem vzduchu prechádzajúceho cez kotol. POŽIADAJTE to urobiť, zaplatiť za to peniaze. V opačnom prípade budete každý deň míňať ďalšie peniaze za palivo.

- Skúste si kúpiť kotol s nainštalovanou lambda sondou, ktorá je navrhnutá tak, aby udržiavala požadovanú rovnováhu vzduchu a paliva v horáku kotla

Ako vypočítať výkon

Pred zakúpením vykurovacieho zariadenia na údržbu súkromného domu je potrebné vypočítať výkon, ktorý by stačil na udržanie vysokokvalitnej prevádzky kotla. Ak nemáte dostatočné skúsenosti a znalosti, vyhľadajte pomoc profesionálov, pretože chyby v tejto fáze určite ovplyvnia výkon a životnosť zariadenia.

Poznámka!
Problémy vznikajú nielen v prípade nedostatku energie vykurovacieho zariadenia, ale aj v prípade jeho prebytku. Existujú špeciálne vzorce pre výpočet výkonu. Pomocou nich môžete nezávisle vypočítať, ktorý kotol je vhodný na údržbu domu.

Pri výpočte výkonu plynového kotla by sa mali brať do úvahy nasledujúce parametre:

• priemerná teplota v zimných mesiacoch v danej oblasti;

  

  Prevádzka plynového kotla a tepelné straty

• z akých materiálov je dom postavený;
• aké materiály sa použili na izoláciu domu a či sa vôbec použili;
• plocha bytových priestorov domu.

Na výpočet výkonu vykurovacieho zariadenia pre súkromný dom môžete použiť špeciálne vzorce.

Poznámka!
Výkon plynového kotla závisí aj od toho, či je v dome potrebná teplá voda.