Hiệu suất (hiệu suất) của lò hơi gia nhiệt là tỷ số giữa lượng nhiên liệu tiêu thụ với lượng nhiệt tỏa ra. Hiệu suất của ngay cả những kiểu nồi đun nước nóng hiện đại hiệu quả nhất cũng không thể đạt 100% do thất thoát nhiệt bên trong nồi, kim loại dẫn nhiệt không đủ hoặc nguyên tắc hoạt động không hoàn hảo. Ngoài ra, hiệu suất của cùng một mô hình lò hơi đốt khí cũng phụ thuộc vào tải: hiệu suất được chỉ ra trong hộ chiếu không thực tế trong toàn bộ phạm vi sản lượng nhiệt.
Trong bài viết, chúng tôi sẽ phân tích cách tính toán chính xác hiệu suất, nó phụ thuộc vào những gì và làm thế nào để tăng hiệu suất của một lò hơi đã mua của riêng chúng tôi.
Hiệu quả gộp và hiệu quả ròng
Không phải tất cả nhiệt sinh ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu đều được dùng để làm nóng chất làm mát, một phần nhất định được sử dụng cho các nhu cầu riêng của lò hơi: tuabin, quạt hoặc ống xả khói, bơm tuần hoàn, vận hành tự động hóa và màn hình điện tử, hoạt động của ổ điện (như bạn đã hiểu, tất cả các dạng năng lượng nhận được đều được sử dụng trong tính toán, bao gồm cả điện năng, nếu lò hơi dễ bay hơi).
Với suy nghĩ này, thông thường người ta chia hiệu suất lò hơi cho nhiệt lượng tạo ra (Hiệu suất gộp) và tỏa nhiệt (Hiệu quả-net).
Việc phân loại này giúp chỉ ra mức độ hoàn thiện kỹ thuật của lò hơi - hiệu suất tổng hoặc mức tiết kiệm nhiên liệu và tiêu thụ điện - hiệu suất ròng.
Làm thế nào để tăng hiệu quả của công nghệ đốt nóng nhiên liệu rắn
Ngày nay, nhiều người tiêu dùng có sẵn lò hơi đốt nhiên liệu rắn đang cố gắng tìm cách thuận tiện và thiết thực nhất để tăng hiệu quả của thiết bị sưởi. Các thông số công nghệ của các thiết bị gia nhiệt do nhà sản xuất quy định sẽ mất giá trị danh định theo thời gian, do đó, người ta phải tìm nhiều phương pháp và phương tiện khác nhau để tăng hiệu quả của công nghệ lò hơi.
Hãy xem xét một trong những lựa chọn hiệu quả nhất, đó là lắp đặt thêm một bộ trao đổi nhiệt. Nhiệm vụ của thiết bị mới là loại bỏ nhiệt năng từ các sản phẩm cháy dễ bay hơi.
Video hướng dẫn cách chế tạo bộ tiết kiệm (bộ trao đổi nhiệt) của riêng bạn
Để làm được điều này, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu nhiệt độ của khói ở lối ra là bao nhiêu. Bạn có thể thay đổi nó bằng một đồng hồ vạn năng, được đặt trực tiếp ở giữa ống khói. Dữ liệu về lượng nhiệt bổ sung có thể thu được từ các sản phẩm cháy dễ bay hơi là cần thiết để tính diện tích của bộ trao đổi nhiệt bổ sung. Chúng tôi làm như sau:
- chúng tôi gửi một lượng củi nhất định vào hộp lửa;
- chúng tôi lưu ý rằng một lượng củi nhất định sẽ cháy hết trong bao lâu.
Ví dụ: củi, với số lượng 14,2 kg. cháy trong 3,5 giờ. Nhiệt độ khói ở đầu ra lò hơi là 460 0 С.
Trong 1 giờ ta đã thiêu rụi: 14,2 / 3,5 = 4,05 kg. củi.
Để tính toán lượng khói, chúng tôi sử dụng giá trị được chấp nhận chung là 1 kg. củi = 5,7 kg. khí thải. Tiếp theo, ta nhân lượng củi đốt trong một giờ với lượng khói thu được trong quá trình đốt 1 kg. củi. Kết quả là: 4,05 x 5,7 = 23,08 kg. sản phẩm cháy dễ bay hơi. Hình này sẽ trở thành điểm khởi đầu cho các tính toán tiếp theo về lượng nhiệt năng có thể được sử dụng bổ sung để đốt nóng thiết bị trao đổi nhiệt thứ hai.
Biết giá trị nhiệt dung của khí nóng dễ bay hơi, là 1,1 kJ / kg, chúng ta tính thêm công suất thông lượng nhiệt nếu chúng ta muốn giảm nhiệt độ khói từ 460 0С xuống 160 độ.
Q = 23,08 x 1,1 (460-160) = 8124 kJ nhiệt năng.
Kết quả là, chúng tôi nhận được giá trị chính xác của công suất bổ sung do các sản phẩm cháy dễ bay hơi cung cấp: q = 8124/3600 = 2,25 kW, một con số lớn, có thể có tác động đáng kể đến việc nâng cao hiệu quả của thiết bị sưởi. Biết bao nhiêu năng lượng bị lãng phí, mong muốn trang bị thêm một bộ trao đổi nhiệt cho lò hơi là hoàn toàn chính đáng. Do dòng năng lượng nhiệt bổ sung để làm nóng chất làm mát, không chỉ hiệu suất của toàn bộ hệ thống sưởi ấm tăng lên mà hiệu quả của bản thân bộ phận sưởi ấm cũng tăng lên.
Cách tính hiệu suất của lò hơi gia nhiệt
Có một số cách để tính toán các giá trị. Ở các nước Châu Âu, người ta thường tính hiệu suất của lò hơi gia nhiệt bằng nhiệt độ của khói lò (phương pháp cân bằng trực tiếp), tức là biết sự chênh lệch giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ thực của khói lò qua ống khói. Công thức khá đơn giản:
ηbr = (Qir / Q1) 100%Ở đâu
- ηbr (đọc "this") - hiệu suất lò hơi "tổng";
- Qir(MJ / kg) - tổng lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu;
- Q1 (MJ / kg) - lượng nhiệt đã được tích lũy, tức là sử dụng để sưởi ấm ngôi nhà.
Ví dụ, nếu Q1 = 22 MJ / kg, Qir = 19 MJ / kg, thì hiệu suất “tổng” = (19/22) * 100 = 86,3%. Tất cả các phép đo được thực hiện với hoạt động lò hơi tiêu chuẩn, đã được thiết lập sẵn.
Phương pháp cân bằng trực tiếp không tính đến tổn thất nhiệt của bản thân bộ phận lò hơi, đốt cháy nhiên liệu, sai lệch trong vận hành và các tính năng khác, do đó, một phương pháp tính toán cơ bản khác, chính xác hơn đã được phát minh - "phương pháp cân bằng nghịch đảo". Phương trình được sử dụng:
ηbr = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)Ở đâu
- q2 - tổn thất nhiệt với khói lò;
- q3 - tổn thất nhiệt do đốt cháy hóa chất của khí dễ cháy (áp dụng cho nồi hơi khí);
- q4 - tổn thất nhiệt năng do đốt cháy cơ học;
- q5 - tổn thất nhiệt do làm mát bên ngoài (qua bộ trao đổi nhiệt và thân máy);
- q6 - tổn thất nhiệt bằng nhiệt vật lý của xỉ ra khỏi lò.
Hiệu suất ròng của lò hơi gia nhiệt theo phương pháp cân bằng ngược:
ηnet = ηbr - QsnỞ đâu
- Qs.n - tổng tiêu thụ nhiệt và năng lượng điện cho các nhu cầu riêng, tính bằng%.
Hiệu quả thực tế hầu như luôn khác với công bố của nhà sản xuất, vì nó phụ thuộc vào việc lắp đặt chính xác lò hơi và hệ thống sưởi, hệ thống hút khói, chất lượng cung cấp điện, v.v. Nó được đo, tương ứng, đã có sẵn.
Vậy hiệu suất thực của lò hơi là bao nhiêu?
Do đó, nếu hiệu suất của lò hơi của bạn được ghi trong hộ chiếu là 90%. Sau đó, bạn cần hiểu rằng đây là hiệu suất có thể đạt được nếu lò hơi hoạt động ở chế độ danh định, và nhiên liệu tốt với hàm lượng tro thấp được đốt cháy trong đó. Nếu chúng ta tính đến các yếu tố khác mà chủ sở hữu lò hơi gặp phải trong quá trình vận hành, thì thực Hiệu suất lò hơi có thể giảm đến 65-70% (!!!)
Làm thế nào để đạt được hiệu quả danh nghĩa càng gần càng tốt?
Có một số thủ thuật nhỏ mà bạn cần biết và chúng ta sẽ nói trong bài viết tiếp theo, điều này sẽ không khiến chúng ta phải chờ đợi lâu.
- Trong sương giá, vào mùa đông, như một quy luật, gió trong ống khói tăng lên, do đó làm tăng lượng không khí thừa (không khí thừa không tham gia vào quá trình đốt cháy) trong đầu đốt của lò hơi. Loại bỏ sự xuất hiện của không khí dư thừa trong lò hơi, mang tất cả nhiệt từ lò hơi qua ống khói. Để thực hiện việc này, hãy cài đặt bộ hạn chế bản nháp trên ống khói. Đây không phải là một thiết bị đắt tiền (giá của nó sẽ không cao hơn 3000 rúp), nhưng bạn sẽ tiết kiệm được rất nhiều tiền cho nó, bởi vì nó là nó tăng Hiệu suất lò hơi.
bộ hạn chế lực đẩy
Bộ giới hạn dự thảo được cài đặt trên ống khói lò hơi. Mục đích chính của nó là duy trì áp suất không đổi ở đầu ra khí thải từ lò hơi. Nó hoạt động ở chế độ tự động và không cần điện để hoạt động. Thiết lập nó, thiết lập nó và quên nó đi.Nhưng công dụng là gì! Mua nó trực tuyến hoặc tại một cửa hàng thích hợp.
Lắp đặt máy phun sương trong đường ống khói của lò hơi. Chúng trông giống như những tấm kim loại cong ở một số vị trí dọc theo chiều dài của chúng, hoặc (ở một số nhà sản xuất) giống như hình xoắn ốc kim loại. Chúng làm tăng sự trao đổi nhiệt giữa khí lò nóng chảy bên trong lò hơi và môi chất gia nhiệt phía sau thành lò hơi.
Máy phun sương có thể đắt hơn máy hạn chế gió lùa. Giá của chúng đạt 9.000 và 20.000 rúp, tùy thuộc vào sức mạnh của lò hơi. Bạn sẽ không thể mua chúng trong cửa hàng. Ít nhất thì tôi chưa nhìn thấy nó. Chà, nhưng các nhà sản xuất nồi hơi sẽ sẵn lòng cung cấp cho bạn. Hỏi và cài đặt. Họ trông như thế nào - hãy xem hình ảnh.
rối loạn
Chúng tôi đã tìm ra nó, hãy tiếp tục.
Điều gì quyết định hiệu suất nhiệt của lò hơi
Nguyên lý hoạt động của hút khí sàn cổ điển.
Hiệu suất đốt nóng nồi hơi không bằng nhau ở bất kỳ công suất nào, có sự phụ thuộc tỷ lệ vào phụ tải: tăng tải nhiệt (lượng nhiên liệu đốt) cũng làm tăng tổn thất nhiệt qua thân lò hoặc ống khói. Tương tự như vậy, hoạt động ở công suất tối thiểu không phải lúc nào cũng đảm bảo đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu, dẫn đến giảm hiệu suất.
Ví dụ, trong hướng dẫn bảo dưỡng cho nồi hơi khí Protherm Wolf KSO có công suất 12,5 kW và 16,0 kW, chỉ ra rằng khi hoạt động ở công suất cực đại (tương ứng 12,8 kW và 16,3 kW), hiệu suất là 92,5%, trong khi hoạt động với tải tối thiểu (4,5 kW và 5,8 kW), nó sẽ giảm và chỉ còn 78,4%.
Đây là một trong những lý do chính tại sao cần phải có ý thức lựa chọn công suất của bộ nồi hơi. Hiệu suất tối ưu nhất trong hầu hết các kiểu máy đạt được ở mức tải trong khoảng 60-90% công suất tối đa.
Mặt khác, hiệu quả chỉ phụ thuộc vào sự hoàn thiện công nghệ của mô hình nhằm mục đích giảm q2-6 ở trên (giảm nhiệt độ của khí thải, đốt cháy nhiên liệu hiệu quả, đầu đốt điều chế, cách nhiệt, v.v.), cũng như chất lượng bảo dưỡng và vận hành lò hơi. Độ sạch của chất làm mát, vệ sinh và xả nước thường xuyên - tất cả những điều này, theo thời gian, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả.
Cách chọn máy điều nhiệt trong phòng và tiết kiệm đến 30% mỗi tháng cho việc sưởi ấm
Các yếu tố mà hiệu suất của nồi hơi phụ thuộc vào
Nồi hơi có giá trị hiệu suất cao hiện được thể hiện bằng công nghệ gia nhiệt sau:
- các đơn vị đốt bằng than và nhiên liệu hóa thạch rắn khác;
- nồi hơi nấu viên;
- các thiết bị thuộc loại nhiệt phân.
Hiệu suất của các thiết bị gia nhiệt, trong lò có nạp than antraxit, than và than bùn, trung bình là 70-80%. Hiệu suất cao hơn đáng kể của các thiết bị viên - lên đến 85%. Nạp bằng dạng viên, lò hơi gia nhiệt kiểu này được phân biệt bởi hiệu suất cao, chúng giải phóng một lượng nhiệt năng rất lớn trong quá trình đốt cháy nhiên liệu.
Trên một ghi chú: một lần tải đủ để thiết bị hoạt động ở điều kiện tối ưu lên đến 12-14 giờ.
Dẫn đầu tuyệt đối trong số các thiết bị đốt nóng nhiên liệu rắn là lò hơi nhiệt phân. Các thiết bị này sử dụng củi hoặc gỗ phế thải. Hiệu suất của các thiết bị như vậy ngày nay là 85% hoặc hơn. Các tổ máy cũng thuộc loại thiết bị đốt lâu hiệu quả cao, nhưng nếu đáp ứng các điều kiện cần thiết thì độ ẩm của nhiên liệu không được vượt quá 20%.
Giá trị của nồi hơi hiện đại tùy thuộc vào loại nhiên liệu
| ảnh | Loại lò hơi tùy thuộc vào nhiên liệu đốt | Hiệu suất trung bình,% |
| Khí ga | |
| - Đối lưu | 87-94 | |
| - Ngưng tụ | 104-116* | |
| Nhiên liệu rắn | |
| - Cháy rừng | 75-87 | |
| - Than đá | 80-88 | |
| - Viên nén | 80-92 | |
| Nhiên liệu lỏng | |
| - Trên nhiên liệu diesel | 86-91 | |
| - Dầu nhiên liệu | 85-88 | |
| Các yếu tố sưởi ấm điện | 99-99,5 |
*Theo quan điểm vật lý, hiệu suất không thể vượt quá 100%: không thể thu được nhiều nhiệt năng hơn được giải phóng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu. Tuy nhiên, tất cả phụ thuộc vào cách bạn đếm. Có hai định nghĩa:
- giá trị nhiệt lượng ròng - nhiệt lượng thu được trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, khi các sản phẩm cháy được loại bỏ đơn giản qua ống khói;
- Tổng nhiệt trị - nhiệt, bao gồm năng lượng chứa trong hơi nước - một trong những sản phẩm cháy của khí dễ cháy.
Nồi hơi ngưng tụ khí tích lũy thêm năng lượng nhiệt của nước ngưng được hình thành từ các sản phẩm đốt cháy khí và lắng đọng trên một thiết bị trao đổi nhiệt bổ sung. Do đó, một phần nhiệt đáng kể không "bay ra ngoài đường ống", và nhiệt độ của khí thải thực tế ngang bằng với khí quyển.
Thiết bị là một nồi hơi khí đơn mạch ngưng tụ đơn giản.
Theo các tiêu chuẩn hiện hành, cả ở Nga và châu Âu, hiệu suất đun nóng nồi hơi được tính theo nhiệt dung riêng thấp nhất của quá trình đốt, do đó, có tính đến nhiệt bổ sung chiết xuất từ nước ngưng dẫn đến các giá trị lớn hơn 100 %. Khi tính toán dựa trên nhiệt trị tổng, hiệu suất của nồi hơi khí ngưng tụ là 96-98%, tùy thuộc vào kiểu máy và kiểu lắp đặt: nồi hơi treo tường thường có hiệu suất cao hơn nồi hơi đặt trên sàn (điều này áp dụng cho tất cả các nồi hơi gas ).
Từ bảng cũng có thể lưu ý rằng hiệu suất trung bình của lò hơi nhiên liệu rắn cũng khác nhau tùy thuộc vào nhiên liệu được sử dụng, điều này là do mức độ đốt cháy nhiên liệu, sự truyền nhiệt của nó, nhiệt độ cháy và tổn thất nhiệt với nhiệt vật lý của xỉ được loại bỏ. buồng đốt. Ngay cả cùng một nồi hơi nhiên liệu rắn cũng có thể tạo ra hiệu suất khác nhau khi vận hành trên các loại nhiên liệu khác nhau.
Các quy tắc vận hành ảnh hưởng đến giá trị của hiệu suất lò hơi
Để thiết bị gia nhiệt luôn hoạt động tốt, các chuyên gia khuyến cáo nên tuân thủ các quy tắc vận hành cơ bản ảnh hưởng đến giá trị của hiệu suất lò hơi.
Trong trường hợp này, cần phải tuân thủ rõ ràng các điểm sau:
- Chỉ chọn các chế độ thổi tối ưu và chức năng của máy hút mùi.
- Kiểm soát cường độ cháy và mức độ hoàn toàn của quá trình đốt cháy nhiên liệu.
- Liên tục theo dõi số lượng trôi và hỏng hóc.
- Đánh giá tình trạng của các bề mặt nóng lên khi đốt nhiên liệu.
- Vệ sinh thiết bị thường xuyên.
Làm thế nào để tăng hiệu suất của lò hơi gas
Hầu như không thể tăng hiệu quả đốt cháy nhiên liệu bằng cách can thiệp vào thiết bị kỹ thuật của lò hơi, không thể lắp đặt cùng một lớp cách nhiệt do nhà sản xuất không cung cấp không gian cho lò. Ngoài ra, làm điều đó cho mình bị cấm. Tuy nhiên, có nhiều cách để tăng hiệu suất của lò hơi gas, đặc biệt nếu nó là một kiểu cũ không hoàn hảo:
- Máy tiết kiệm ống khói đã hoàn thành - thay thế một phần nhất định của ống khói và được thiết kế để tích tụ nhiệt từ khí thải qua ống khói (một kiểu giả tạo của nồi hơi ngưng tụ). Tuy nhiên, cần phải tính toán chính xác các thông số của bộ tiết kiệm và các yêu cầu đối với ống khói để duy trì mớn nước cần thiết và ngăn gió lùa ngược, ví dụ, trong gió mạnh. Giá phát hành - 1.700-2.500 rúp.
Bộ tiết kiệm lưới bánh mì cho ống khói. - Máy tiết kiệm tự chế - gần giống với các thành phẩm đã mô tả ở trên. Chúng tôi đã mô tả cách tạo một bộ tiết kiệm hiệu quả trong một trong các bài viết trước.
- Vệ sinh lò hơi và xả bộ trao đổi nhiệt - Đây là những biện pháp bảo dưỡng thường xuyên, vô nghĩa đối với các nồi hơi mới, nhưng cực kỳ hiệu quả đối với những nồi hơi đã hoạt động ít nhất vài mùa. Thực tế là trong quá trình hoạt động, cặn và các cặn muối khác hình thành bên trong bộ trao đổi nhiệt, các cánh tản nhiệt bên ngoài của bộ trao đổi nhiệt, đầu đốt và bộ đánh lửa bị tắc. Tất cả những điều này dẫn đến tăng lượng khí tiêu thụ, giảm sản lượng nhiệt và theo đó, giảm hiệu suất (thường lên đến 20 - 30%).Làm thế nào và tần suất cần thiết để làm sạch nồi hơi gas, chúng tôi cũng đã tháo rời trước đó.
- Bộ lọc khí - nó được lắp đặt phía trước van đóng ngắt của gas chính và được thiết kế để làm sạch khí khỏi các mảnh vụn và tạp chất, đôi khi được tìm thấy trong thành phần. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu sự hình thành muội than mà đồng thời cải thiện chất lượng nhiên liệu, giảm nhẹ tổn thất nhiệt trong trường hợp cháy dưới gầm.
Phần còn lại của các phương pháp bao gồm công việc khởi động và điều chỉnh chính xác, được thực hiện một lần, vào lần khởi động đầu tiên của lò hơi, do các chuyên gia độc quyền thực hiện. Với cài đặt ban đầu chính xác, hiệu quả được đảm bảo bởi nhà sản xuất sẽ được đảm bảo. Cần hiểu rằng không thể tăng chỉ số này bằng cách can thiệp vào thiết bị kỹ thuật của chính lò hơi, hơn nữa còn không đảm bảo an toàn.
Hướng dẫn Lò hơi Công nghệ tiết kiệm năng lượng
Hiệu suất lò hơi sẽ cao hơn nếu ...
Để loại trừ nhiên liệu bị đốt cháy dưới mức hóa chất càng nhiều càng tốt, hãy đảm bảo tỷ lệ không khí dư cần thiết bên trong lò hơi (1,2-1,3 đối với nhiên liệu rắn, 1,05-1,15 đối với khí) và điều này:
- Cài đặt bộ giới hạn nháp trên ống khói lò hơi, mà tôi đã viết ở trên,
- CHỈ mua lò hơi của bạn ở một tổ chức chuyên môn, khi khởi động lò hơi, MANDATORY, với sự trợ giúp của một thiết bị đắt tiền - máy phân tích khí, sẽ điều chỉnh lượng không khí cần thiết đi qua lò hơi. CẦU để làm điều đó, trả tiền cho nó. Nếu không, bạn sẽ tốn thêm tiền cho nhiên liệu mỗi ngày.
- Cố gắng mua lò hơi có lắp đặt đầu dò lambda, được thiết kế để duy trì sự cân bằng mong muốn của không khí và nhiên liệu trong đầu đốt lò hơi
Cách tính công suất
Trước khi mua thiết bị sưởi để phục vụ nhà riêng, cần phải tính toán công suất đủ để duy trì hoạt động chất lượng cao của lò hơi. Nếu bạn không có đủ kinh nghiệm và kiến thức, hãy nhờ đến sự trợ giúp của những người có chuyên môn, vì những sai lầm ở khâu này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của thiết bị.
Ghi chú!
Các vấn đề phát sinh không chỉ trong trường hợp thiếu điện của thiết bị sưởi, mà còn trong trường hợp dư thừa. Có những công thức đặc biệt để tính toán công suất. Sử dụng chúng, bạn có thể độc lập tính toán nồi hơi nào phù hợp để phục vụ ngôi nhà.
Khi tính toán công suất của lò hơi khí, cần tính đến các thông số sau:
- nhiệt độ trung bình trong những tháng mùa đông ở một khu vực nhất định;
Vận hành lò hơi gas và tổn thất nhiệt
- ngôi nhà được xây dựng từ những vật liệu gì;
- những vật liệu nào đã được sử dụng để cách nhiệt ngôi nhà, và liệu chúng đã được sử dụng hay chưa;
- diện tích khuôn viên thổ cư của ngôi nhà.
Bạn có thể sử dụng các công thức đặc biệt để tính toán công suất của thiết bị sưởi ấm cho một ngôi nhà riêng.
Ghi chú!
Công suất của lò hơi đốt gas cũng phụ thuộc vào việc có nước nóng trong nhà hay không.
