КПД газовых котлов отопления – Отопление квартир и частных домов своими руками

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками Анемометр

Как рассчитать мощность отопительного котла?

Эффективный отопительный котел – это комфортный микроклимат вашего жилища. Эффективность работы котла в первую очередь будет зависеть правильного расчета необходимой мощности. Разумеется, в этом вам всегда помогут консультанты, но вы и сами можете определить примерную мощность, если воспользуетесь простым алгоритмом: для обогрева среднестатистических многоэтажек старой постройки (то есть не утепленных, без стеклопакетов) потребуется мощность из расчета 41 ватт (0,041 кВт) на кубический метр жилой площади.

Если стены утеплены пенопластом, а стеклопакеты покрыты энергосберегающей пленкой – можно обойтись и 20-ю ваттами, а если жилье расположилось на первом или последнем этаже, угловое, на северной стороне, или построено из силикатного («холодного») кирпича – потребуется до 50 ватт.

Но полученные результаты не спешите применять при выборе котла: указываемая в его характеристиках мощность – это мощность максимальная. Зачем же нам прибор, который постоянно будет работать на пределе своих возможностей? Да и к тому же, следует делать поправку на качество топлива: сниженное давление в системе подачи газа, или отсыревшие дрова, например, также потребуют от вашего котла дополнительного расхода мощности.

Однако правильно рассчитать необходимую мощность – это еще не значит приобрести прибор, соответствующий заявленной мощности и заявленного КПД. Указываемый в технических характеристиках приборов многими производителями коэффициент полезного действия доступен именно при работе их на максимальной мощности. А такого режима эксплуатации, как мы с вами уже условились, мы постараемся избегать, ибо котел так долго не протянет.

Для того, чтобы котел показывал высокий КПД даже при работе в неполную силу, очень важно наличие в нем высокой площади теплообмена и оптимальное соотношение объема воды в котле к площади теплоотдачи. Эта задача нашла качественное решение в котлах торговых марок «Данко» и «ОК»: поскольку, как уже было упомянуто, на количестве и качестве применяемых материалов эти производители решили не экономить, в теплообменниках этих котлов гораздо больше дымогарных труб, чем в аналогичных моделях конкурентов.

Это позволило значительно увеличить площадь теплообмена и уменьшить отношение количества воды к этой площади. Как результат – при малых показателях мощности (при работе котла даже вполсилы) КПД не снижается, а при включении прибора коэффициент полезного действия достигает своих максимальных показателей всего за 3-5 мин.

Еще один важный показатель эффективности котла – соотношение объема топки к его мощности От того, насколько точно рассчитано это соотношение, будет напрямую зависеть эффективность сгорания газа: если топка излишне велика, сгорающие газы будут охлаждаться избытком воздуха, если же, напротив, слишком мала – газ будет сгорать не полностью из-за нехватки кислорода.

Результатом этих конструктивных особенностей котлов «ОК» и «Данко» является эффективность работы, которая отвечает и требованиям покупателей и заявленной мощности оборудования.

И последняя, не менее важная характеристика, влияющая на принятие решения при выборе отопительного котла – это его надежность. Нам ведь не только важно, чтоб он работал качественно и долго, но и чтобы этот домашний «очаг» не представлял опасности для наших домочадцев.

Как увеличить кпд газового котла своими руками?

Повысить коэффициент полезного действия самостоятельно, без помощи специалиста, возможно. Для этого необходимо соблюдать следующие пункты:

  1. Настроить заслонку поддувала. Выполнить это можно путём эксперимента, установив, при какой позиции температура жидкости будет выше всего. Контроль осуществляется по термометру, который установлен в корпусе котла.
  2. Проследить, чтобы трубопровод не зарастал изнутри, не появлялась накипь и скапливалась грязь. С трубами из пластика в этом плане в настоящее время проще, качество их известно. И всё же мастера советуют время от времени продувать отопительную систему.
  3. Следить за качеством дымовой трубы. Смотреть, чтобы трубы не засорялись, а сажа не налипала на стенках. Любые образования способствуют сужению сечения трубы отвода и ослабеванию тяги котла.
  4. Обязательно своевременно чистить камеру сгорания. Понятно, что газ коптит не так, как уголь либо поленья, однако нужно минимум раз в несколько лет мыть топочную камеру и удалять сажу.
  5. Для повышения КПД газовых котлов стоит снижать тягу дымоходной трубы в сильные мороза. С этой целью можно применять ограничитель тяги, устанавливаемый на самом верхнем краю дымохода. Его функция – регулировать сечения самой трубы.
  6. Сделать ниже химические теплопотери. Тут варианта два для достижения лучшего значения: установка ограничителя тяги (говорилось об этом выше) и проведения сразу после монтажа котла от газа качественной настройки техники. Это рекомендуется доверить специализированному работнику.
  7. Ещё одним ответом, на вопрос, как повысить КПД газового котла, может служить следующее – установка турбулизатора. Это особые пластины, устанавливаемые между топочной камерой и теплообменником. Они делают площадь отбора теплоэнергии больше.
Про анемометры:  Мап сенсор ГБО: как проверить сенсор и его подключение или признаки неисправности, их ремонт своими руками или замена устройства

Это основной список, следуя ему, вы можете рассчитывать на повышение коэффициента полезного действия своего котельного оборудования. Безусловно, подобных возможностей не мало, но эти являются основными.

шлаков (Шлак) Твёрдый остаток после выплавки металла из руды, а также от сжигания угля. Коэффициент полезного действия Характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. коэффициента полезного действия (Коэффициент полезного действия)

Характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. коэффициенте полезного действия (Коэффициент полезного действия) Характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии.

КПД Коэффициент полезного действия. турбулизатора (Турбулизатор) Аэродинамическое устройство, которое используется для улучшения воздушного потока. Теплоноситель Вещество которое применяется для передачи тепловой энергии и применяется для систем отопления. Самыми распространенными видами теплоносителей являются: вода и водные растворы этиленгликоля (бытовой антифриз).

Надежность «домашнего очага»

Главная угроза, которая может исходить от отопительного котла – это, разумеется, утечка газов. И здесь наше внимание в первую очередь должно быть направлено на наличие у котла качественного блока автоматики (который в котлах «Данко» и «ОК» присутствует, причем в котлах марки «ОК» – даже разборный, ремонтопригодный, имеет возможность подключения программатора или дистанционного управления), и конструкции газогорелочного блока.

Ошибки при разработке этого блока вообще и горелок в частности чреваты не только преждевременным их износом и снижением эффективности всего котла, но и неравномерным распределением пламени в топке, а в отдельных случаях и его самопризвольным затуханием.

В котлах же «Данко» и «ОК» используется принцип «коврового» пламени, при котором огонь по площади топки распределяется равномерно, потенциал каждой горелки используется не более чем на 70%, а изготовлены горелки (и внешнего, и внутреннего контура, что в современных котлах большая редкость) из нержавеющей жаропрочной.

Подводя итог, хочется еще раз отметить: свой выбор на котлах этих марок мы остановили не случайно. Ему предшествовал тщательный и всесторонний анализ отопительных котлов самых разных марок, представленных на рынке отопительного оборудования, проведенный нашими специалистами.

Отопление для домов и квартир неизбежно связывается с материальными затратами. Потребителям известно, что ценовая вилка на газовые котлы, монтирование и оказание сервисной помощи достаточно высокая. По этой причине многие стремятся к тому, чтобы сделать минимальными расходы на приобретение, установку и эксплуатацию котельных установок.

Но не очень дорогие газовые котлы отопления могут оказаться ненадежными и в эксплуатационный период привести к тому, что возникнут серьезные проблемы, а, следовательно, появятся дополнительные затраты. В худшем случае недорогие котельные установки могут привести к тому, что жилище всегда будет в тепле.

Тепловой баланс и кпд котлоагрегата. определение расхода топлива

Теплота, выделяющаяся при сгорании топлива, не может быть полностью использована для производства пара или горячей воды, часть теплоты неизбежно теряется, рассеиваясь в окружающей среде. Тепловой баланс котлоагрегата представляет собой специфическую формулировку закона сохранения энергии, утверждающего равенство количества теплоты, вносимой в котельный агрегат, и теплоты, затраченной на производство пара или горячей воды с учетом потерь. В соответствии с «Нормативным методом» [15] все величины, входящие в тепловой баланс, рассчитываются на 1 кг сгоревшего топлива. Приходная часть теплового баланса называется располагаемой теплотой:

Про анемометры:  Ответы на вопросы о заквасках Даниско LYO

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где Q- — низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг; cTtT физическая теплота топлива (ст — теплоемкость топлива, /т — температура топлива), кДж/кг; QB — теплота воздуха, поступающего в топку при подогреве его вне агрегата, кДж/кг; Qn теплота, вносимая в котельный агрегат с паром, используемым для распыливания мазута, наружной обдувки поверхностей нагрева или подачи под решетку при слоевом сжигании, кДж/кг.

При использовании газообразного топлива расчет выполняется относительно 1 м3 сухого газа при нормальных условиях.

Физическая теплота топлива играет существенную роль только при предварительном подогреве топлива вне котлоагрегата. Например, мазут перед подачей к горелкам подогревают, поскольку он имеет большую вязкость при низкой температуре.

Теплота воздуха, кДж/ (кг топл.):

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где ат — коэффициент избытка воздуха в топке; VH теоретически необходимое количество воздуха, н.м3/кг; св изобарная теплоемкость воздуха, кДж/(н.м3 К); /х в — температура холодного воздуха, °С; tB температура воздуха на входе в топку, °С.

Теплота, вносимая с паром, кДжДкгтопл.):

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где Gn удельный расход дутьевого пара (на распыливание мазута расходуется примерно 0,3 кг пара на 1 кг мазута); /п = 2750 кДж/кг — примерная величина энтальпии водяного пара при температуре уходящих из котлоагрегата продуктов сгорания (около 130 °С).

В приближенных расчетах принимают 0р~ Q? ввиду малости других составляющих уравнения (22.2).

Расходная часть теплового баланса состоит из полезно использованной теплоты (получение пара или горячей воды) суммы потерь, кДжДкгтопл.):

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где 02 — потери теплоты с уходящими из котельного агрегата газами;

  • 03 — потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива;
  • 4 — потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива;
  • 5 — потери теплоты через обмуровку в окружающую среду; 06 — потери с физической теплотой шлака, удаляемого из котельного агрегата.

Уравнение теплового баланса записывается в виде

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

В процентах от располагаемой теплоты уравнение (22.6) можно записать:

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

Полезно использованная теплота в паровом котле с непрерывной продувкой верхнего барабана определяется по уравнению, кДжДкгтопл.):

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где D — паропроизводительность котла, кг/с; Dnp расход продувочной воды кг/с; В — расход топлива, кг/с; /п, /п в, /к в — энтальпия пара, питательной и котловой воды при давлении в котле соответственно, кДж/кг.

Потери теплоты с уходящими газами, кДж/(кг топл.):

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где сг и св — изобарная теплоемкость продуктов сгорания и воздуха, кДж/(н.м3 К); г — температура уходящих газов, °С; аух — коэффициент избытка воздуха на выходе газов из котлоагрегата; КГ и V — теоретический объем продуктов сгорания и теоретически необходимое количество воздуха, н.м3/(кгтопл.).

В газоходах котлоагрегата поддерживается разрежение, объемы газов при их движении по газовому тракту котла возрастают из-за присосов воздуха через неплотности в обмуровке котла. Поэтому действительный коэффициент избытка воздуха на выходе из котлоагрегата аух больше коэффициента избытка воздуха в топке а. Он определяется суммированием коэффициента избытка воздуха в топке и присосов воздуха во всех газоходах. В практике эксплуатации котельных установок необходимо стремиться к уменьшению присосов воздуха в газоходах как к одному из наиболее эффективных средств борьбы с потерями теплоты.

Таким образом, величина потери Q2 определяется температурой уходящих газов и величиной коэффициента избытка воздуха аух. В современных котлах температура газов за котлом не опускается ниже 110 °С. Дальнейшее уменьшение температуры приводит к конн денсации содержащихся в газах паров воды и образованию при сжигании серосодержащего топлива серной кислоты, что ускоряет коррозию металлических поверхностей газового тракта. Минимальные потери с уходящими газами составляют q2 ~ 6—7%.

Потери от химической и механической неполноты сгорания являются характеристиками топочных устройств (см. п. 21.1). Их величина зависит от вида топлива и способа сжигания, а также от совершенства организации процесса горения. Потери от химической неполноты сгорания в современных топках составляют q3 = 0,5—5%, от механической — q4 = 0—13,5%.

Про анемометры:  Твердотопливные котлы Дон: видео-инструкция по монтажу своими руками, отличия от газовых, цена, фото

Потери теплоты в окружающую среду q5 зависят от мощности котла. Чем выше мощность, тем меньше относительная величина потери q5. Так, при паропроизводительности котлоагрегата D= 1 кг/с потерь составляют 2,8%, при D= 10 кг/с q5~ 1%.

Потери теплоты с физической теплотой шлака qb невелики и обычно учитываются при составлении точного теплового баланса, %:

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где ашл = 1 – аун; аун — доля золы в дымовых газах; сшл и ?шл — теплоемкость и температура шлака; Аг зольность рабочего состояния топлива.

Коэффициентом полезного действия (КПД) котлоагрегата называют отношение полезно использованной теплоты сгорания 1 кг топлива на получение пара в паровых котлах или горячей воды в водогрейных к располагаемой теплоте.

КПД котлоагрегата, %:

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

или

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

КПД котлоагрегатов существенно зависит от вида топлива, способа сжигания, температуры уходящих газов и мощности. Паровые котлы, работающие на жидком или газообразном топливе, имеют КПД 90—92%. При слоевом сжигании твердого топлива КПД равняется 70—85%. Необходимо отметить, что КПД котлоагрегатов существенно зависит от качества эксплуатации, особенно от организации топочного процесса. Работа котлоагрегата с давлением пара и производительностью меньше номинальных снижает КПД. В процессе эксплуатации котлов периодически должны проводиться теплотехнические испытания с целью определения потерь и действительного КПД котла, что позволяет внести необходимые коррективы в режим его работы.

Расход топлива для парового котла (кг/с — для твердого и жидкого топлива; н.м3/с — газообразного)

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где D — паропроизводительность котлоагрегата, кг/с; /п, /п в, /к в — энтальпия пара, питательной и котловой воды соответственно, кДж/кг; Qp располагаемая теплота, кДж/(кг топл.) — для твердого и жидкого топлива, кДж/(н.м3) — для газообразного топлива (часто в расчетах принимают Qp ~ Q- ввиду их незначительного различия); П — величина непрерывной продувки, % от паропроизводитель- ности; г|ка — КПД колоагрегата, доли.

Расход топлива для водогрейного котла (кг/с; н.м3/с):

КПД газовых котлов отопления - Отопление квартир и частных домов своими руками

где Св — расход воды, кг/с; /,, /2 — начальная и конечная энтальпии воды в котле, кДж/кг.

У какого газового котла самый высокий кпд

Статистика и техническая документация, ясно указывают, что котлы импортного производства имеют наибольший КПД. Европейские производители, делают особый акцент на применении энергосберегающих технологий. Иностранный газовый котел, имеет высокий КПД, так как в его устройстве сделаны некоторые модификации:

  • Используется модуляционная горелка – современные котлы ведущих производителей, оснащены плавнодвухступенчатыми или полностью модулируемыми горелочными устройствами. Преимущество горелок – автоматическая приспособляемость к фактическим рабочим параметрам системы отопления. Процент недожига снижается к минимуму.
  • Нагрев теплоносителя – оптимальный котел, это агрегат, разогревающий теплоноситель до температуры не более 70°С, при этом, отходящие газы нагреваются не более 110°С, что и обеспечивает максимальную теплоотдачу. Но, при низкотемпературном нагреве теплоносителя, наблюдается несколько минусов: недостаточная сила тяги, усиленное конденсатообразование.Теплообменники в газовых котлах с самым высоким коэффициентом полезного действия, изготавливаются из нержавеющей стали и снабжаются специальным блоком-конденсатором, предназначенным для отбора тепла, находящегося в конденсате.
  • Температура подводящего газа и воздуха, поступающего на горелку. Котлы закрытого типа, подключаются к коаксиальному дымоходу. Воздух поступает в камеру сгорания через наружную полость двуполостной трубы, предварительно подогреваясь, что снижает необходимые теплозатраты на несколько процентов.Горелки с предварительным приготовлением газовоздушной смеси, также подогревают газ перед подачей его на горелку.
  • Еще один популярный вариант модификации – установка системы рециркуляции отходящих газов, когда дым не сразу поступает в камеру сгорания, а проходит через ломанный дымоходный канал и поступает после подмешивания свежего воздуха, обратно на горелочное устройство.

Максимальное КПД достигается при температуре конденсатообразования или «точки росы». Котлы, работающие в условиях низкотемпературного нагрева, называются конденсационными.

Их отличает, малое потребление газа и высокая теплоэффективность, что особенно заметно при подключении к газобаллонным установкам и газгольдеру.Конденсационные котлы, предлагают несколько европейских производителей, среди которых:

  • Viessmann.
  • Buderus.
  • Vaillant.
  • Baxi.
  • De Dietrich.

В технической документации к конденсационным котлам, указано, что КПД устройств при подключении к низкотемпературным системам обогрева, составляет 108-109%.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector