Как увеличить кпд газового котла

Как увеличить КПД газового котла

Для организации систем отопления частного дома часто владельцы используют газовые котлы. Это связано с их хорошей производительностью, широким ассортиментом оборудования, дешевизной самого топлива. Приборы, работающие на газе, надёжные и долговечные, просты в эксплуатации.

Особенно актуален вопрос отопления в зимнее время года. Проблемы в функционировании отопительного оборудования сказываются не только на комфорте, но и на здоровье жителей дома.

Проектированием системы отопления занимаются ещё на этапе проведения строительных или ремонтных работ. Именно в это время решается вопрос о выборе котла. Основной параметр, на который опираются при покупке оборудования, это его мощность.

Именно от неё зависит качество функционирования системы отопления.

Со временем газовые котлы могут сбавлять свою мощность, то связано с изнашиванием деталей, несоблюдением правил эксплуатации, несоответствующим уходом. Если не предусматривается покупка нового отопительного оборудования в ближайшее время, следует искать способы, как улучшить работу газового котла.

Как рассчитать мощность

Перед покупкой отопительного оборудования для обслуживания частного дома необходимо рассчитать мощность, которой бы хватило для поддержания качественной работы котла. Если у вас нет достаточного опыта и знаний, обратитесь за помощью к профессионалам, так как ошибки на этом этапе обязательно скажутся на производительности и долговечности оборудования.

При расчёте мощности газового котла следует взять во внимание такие параметры:

• средняя температура в зимние месяцы на данной территории;Работа газового котла и теплопотеря
• из каких материалов построен дом;
• какие материалы использовались для утепления дома, и использовались ли вообще;
• площадь жилых помещений дома.

Вы можете воспользоваться специальными формулами для расчета мощности отопительного оборудования для частного дома.

От чего зависит КПД котла

Чтобы найти решение, как увеличить КПД газового котла, следует сначала ознакомиться, от каких параметров этот коэффициент зависит. В технических документах указывают довольно высокий показатель КПД, однако реальный процент почти всегда далеко не достаёт. Основные параметры, которые влияют на КПД газового котла:

• соответствует ли вид сжигаемого топлива топке, где оно сжигается;
• в каком техническом состоянии находится отопительное оборудование;
• нагрузка на отопительную систему;
• насколько правильно организована система отопления в частном доме;Схема образования КПД газового котла
• качество газа, использующегося для отопления дома.

Есть и другие параметры, которые влияют на КПД газового котла. Чтобы отопительная система функционировала наиболее эффективно, следует учесть все критерии, от которых зависит КПД котла.

Виды теплопотерь

Выделяют номинальный и реальный коэффициент полезного действия. Реальный всегда меньше, чем номинальный. Это связано ещё и с тем, что место имеют разные виды потери тепла. Выделяют такие виды теплопотерь:

• Физический недожог. Показатель зависит от того, какое количество избыточного воздуха, не принимающего участия в образовании тепловой энергии, присутствует в оборудовании во время сжигания топлива. Ещё на её значение влияет температура отработанных газов. В зимнее время при сильных морозах, когда котёл работает на полную мощность, физический недожог может достигать 20%.Теплопотери от газового отопления и низкий КПД
• Химический недожог. Значение этого критерия повышается в зависимости от количества окиси угарного газа. Углерод не сгорает в отопительном оборудовании, выходит наружу через дымоход, однако, имеет способность производить большое количество тепловой энергии. Окись угарного газа образовывается вследствие сгорания углерода. Потеря тепла от химического недожога колеблется в пределах 5-7%.
• Механический недожог характерен для твёрдотопливных отопительных котлов. Это потеря коэффициента полезного действия в результате неполного сгорания топлива и образования золы. Процент незначительный – всего 1-3.

Кроме того, теплопотеря может происходить через стенки отопительных приборов. В этом случае тепло рассеивается непосредственно в окружающую среду через наружную облицовку отопительного прибора.

Способы увеличения КПД

Чтобы отопительная система работала с минимальными потерями тепла, следует ознакомиться с действенными способами, как улучшить КПД газового котла. Для этого нужно максимально исключить все виды теплопотерь.

• Чтобы снизить процент физического недожога, следует следить за состоянием и чистотой жаровых труб и водяного контура. На трубопроводе образовывается сажа, а на контуре накипь, поэтому эти элементы отопительной системы требуют регулярной прочистки.
• В газовом котле не должно быть избыточного воздуха, так как вместе с ним в дымоход уходит и тепло, которое могло использоваться для нагревания теплоносителя. Эту проблему можно решить, установив на дымоходную трубу ограничитель тяги.Как циркулируют газы в котле
• Регулировка заслонки поддувала. Сделать это можно при помощи установленного в котле термометра. Нужно просто заслонку поставить в такое положение, чтобы при этом достигалась максимальная температура теплоносителя.
• Следить за тем, чтобы поддерживалась нормальная тяга. Она уменьшается в результате сужения сечения дымохода. Избежать этого можно, если регулярно очищать отводящую трубу, ведь на её стенках налипает сажа.
• Необходимо регулярно чистить камеру сгорания, так как на поверхности её стенок образовывается копоть, из-за чего увеличивается расход топлива.

Монтаж коаксиального дымохода

Если вы ищете варианты, как повысить КПД газового котла, обратите внимание на то, какой дымоход  установлен. Традиционные отводящие трубы обладают рядом недостатков, основным из которых является зависимость от погодных условий. Альтернативой обычному дымоходу может стать коаксиальный дымоход, который отличается такими преимуществами:

• существенно увеличивает КПД газового котла;
• стойкий к воздействию высоких температур;
• может быть выполнен в разных вариантах;
• позволяет экономить топливо;
• обеспечивает длительное поддержание температуры в помещении.Коаксиальный дымоход

Устройство коаксиального дымохода не требует особых усилий. Конструкция представляет собой две отводящие трубы разного диаметра, по одной транспортируются отводящие газы, по другой насыщенный кислородом воздух.  

Если у вас нет опыта работы с отопительным оборудованием, но возникла необходимость решить вопрос, как улучшить КПД газового котла, обратитесь к специалистам. Они выполнят работы на высшем уровне, обеспечивая наиболее эффективное функционирование отопительной системы вашего дома.

Источник: https://ProKommunikacii.ru/otoplenie/kotelnaya/kak-uvelichit-kpd-kotla.html

Как увеличить КПД котла, век живи век учись — статья №1

Как увеличить КПД котла (коэффициент полезного действия)? Не важно какого: пеллетного котла, дизельного котла или газового…

 Не секрет, что все, кто купил в свое хозяйство отопительный котел, как правило свято верят в КПД котла, который указан в Руководстве по его эксплуатации, или в Инструкции к котлу. А там, как правило, стоит — 85%, 90%, 92% и даже 95%.

Но мало кто знает, что в момент работы котла он крайне редко достигает КПД, указанного в документах производителя. Почему? Давайте разбираться.

Итак,

КПД котла зависит от многих параметров:

• соответствует ли вид топки топливу, которое в нем сжигается,
• от технического состояния котла,
• от нагрузкив которой котел эксплуатируется,
• от организации процесса сжигания топлива в котле,
• от качеста топлива,
•  и т.д. и т.п.

Надо знать, что баланс тепла, вырабатываемого отопительным котлом, складывается из следующих величин:

q1 + q2 + q3 + q4 + q5  = 100%, где

• q1 — тепло, переданное теплоносителю (как правило, вода),
• q2 — потери тепла с отходящими газами (физический недожег),
• q3 — потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (химический недожег),
• q4 — потери тепла от механической неполноты сгорания (механический недожег),
• q5 — потери в окружающую среду из-за рассеивания тепла.

А теперь самое интересное:

Потери тепла с отходящими газами (q2) или физический недожег тем больше, чем больше проходит через топку котла избыточного воздуха (воздуха, который не принимает участия в самом процессе сжигания топлива), а так же чем выше температура отходящих газов. Потери тепла с отходящими газами может достигать … 15-25%. Такие потери характерны в зимние месяцы, когда котел работает на максимуме. Как уменьшить эти потери- читайте  в следующей статье.

Потери тепла от химического недожега (q3) тем больше, чем больше окиси углерода (угарного газа), имеющего высокую теплотворную способность, покидает котел через дымовую трубу, не сгорая в котле.

Самое интересное то, что химический недожег это следствие недостаточного количества воздуха в камере сгорания котла. При неполном сгорании углерода, часть его образует окись углерода: 2С + О2= 2СО. При этом и происходит значительная (как я уже написал)потеря тепла.

  Потери КПД котла от химического недожега могут достигать 5-7%.

Потери тепла от механического недожега (q4) характерны главным образом для твердотопливных котлов. Они образуютс в следствии появления шлака в топке, который плавится и обволакивает несгоревшее топливо. Чем выше зольность топлива и чем меньше летучих веществ в своем составе оно имеет- тем больше его механический недожег. Вообще q4 может достигать 1-3%.

Потери тепла в окружающую среду из-за рассеивания тепла (q5) — это потери, которе происходят через стенки котла, через его внешнюю облицовку. Они могут достигать 1-2%.

Так каков же реальный КПД котла?

Таким образом, если в Паспорте вашего котла указан КПД 90%. То нужно понимать, что это КПД, которого можно добиться, если котел работает в номинальном режиме, и в нем сжигается неплохое топливо с низкой зольностью. Если же учесть другие факторы, с которыми сталкивается владелец котла при его эксплуатации, то реальный КПД котла может снижаться до 65- 70% (!!!)

Как максимально приблизиться к номинальному КПД?

Есть небольшие хитрости, которые нужно знать и про которые будем говорить в следующей статье, которая не заставит себя долго ждать. Вот она.

Источник: https://pelletcom.ru/kak-uvelichit-kpd-kotla-vek-zhivi-vek-uchis-statya-1/

Как повысить КПД газового котла, увеличение эффективности котла на газе

Эффективность котла на газе, как повысить КПД газового котла

Содержимое:
1. Из-за чего падает КПД котла
2. Как увеличить КПД газового оборудования

В техническом паспорте каждого газового котла стоит коэффициент КПД этого оборудования. Как правило, производитель указывает в паспорте максимально возможный показатель, которого можно достигнуть при определенных условиях, на практике оказывается, что это значение намного ниже. Как повысить КПД газового котла и отрегулировать его до заявленных 93-95%?

Из-за чего падает КПД котла отопления

Высчитывают коэффициент полезного действия или КПД по следующей формуле:

q1 + q2 + q3 + q4 + q5 = 100%

Каждая величина имеет свое значение помогающее рассчитать КПД газового котла:

• q1 — тепловая энергия, которая передается теплоносителю, циркулирующему в системе отопления.
• q2 — теплопотери при выведении продуктов сгорания.
• q3 — химический недожег топлива.
• q4 — механический недожег топлива.
• q5 — теплопотери связанные с рассеиванием тепла в окружающую среду.

На газовое оборудование наибольшее влияние оказывает показатели q2 и q3.

Как это помогает повысить КПД газового котла на практике?

Во-первых, формула помогает увидеть, из-за чего производительность оборудования резко падает. К примеру, коэффициент обозначенный как q2. Большое количество избыточного воздуха увеличивает скорость выведения отработанных газов на улицу и как следствие снижает теплоотдачу.

По сути, таким образом, просто выбрасываются деньги «на ветер». Коэффициент, обозначенный как q3, наоборот связан с недостатком кислорода в топочной камере. В результате образуется химический недожег, который снижает КПД на рекордные 5-7%.

Как понимание этого может помочь увеличить КПД газового котла?

Как увеличить полезное действие газового оборудования?

настройка котла для увеличения эффективности В техническом паспорте указывается максимальное КПД, которое будет достижимо при соблюдении определенных условий. Создать их вполне реально и самостоятельно. Для повышения КПД газового котла понадобится сделать следующее:

1. Следить за состоянием водяного контура и труб системы отопления.

   Нельзя допускать, чтобы жаровые трубы зарастали сажей, а контур накипью. Одна из распространенных ошибок, которые часто допускают, это слив теплоносителя из системы с определенной периодичностью (даже раз в год, это часто). Прирост КПД котла на газе обеспечит регулярное обслуживание котла.

2. Ограничить тягу в дымоходе в зимнее время.

   Во время отопительного сезона естественным образом в несколько раз увеличивается циркуляции продуктов сгорания в системе. Но такое ускорение в значительной степени увеличивает теплопотери. Чтобы исправить ситуацию можно поставить ограничитель тяги на дымовую трубу. Его устройство достаточно простое, но дает значительное увеличение эффективности котла на газе.

   Стоимость приблизительно 2-3 тыс. руб.

3. Исключить химический недожег. Для этого необходим достаточный приток воздуха внутри топочной камеры, для газа соотношение составляет 1 к 1.15. Оптимизировать работу оборудования в таком случае можно двумя способами. Первый – установить ограничитель тяги, второй точно настроить газовое оборудование во время его монтажа.

   Существует специальный прибор газоанализатор, с помощью которого можно точно отрегулировать оборудование и соответственно улучшить работу газового котла. За такую настройку, скорее всего, придется доплатить, но иначе придется тратить средства каждый месяц на оплату перерасхода топлива.

Также повысить эффективность газового котла можно с помощью турбулизатора.

Эти пластины существенно ускоряют теплообмен между топочной камерой и теплоносителем, таким образом, увеличивая КПД на несколько единиц.

Чтобы газовое оборудование смогло иметь КПД указанное в паспорте, необходимо создать условия для нормальной работы. Также может понадобиться оптимизировать процесс горения, отрегулировав циркуляцию воздуха и тягу с помощью установки дополнительного оборудования и точной настройке. Все расходы, связанные с этим вполне окупятся уже в следующем отопительном сезоне.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

https://avtonomnoeteplo.ru

Источник: https://legkoe-delo.ru/remont-doma/raznoe/30418-kak-povysit-kpd-gazovogo-kotla-uvelichenie-effektivnosti-kotla-na-gaze

Кпд газового котла отопления

Главная » Отопление » Кпд газового котла отопления

Содержание:

• На что расходуется тепловая энергия газа?
• Как определить экономичность котла?
• Рекомендации по выбору экономичного котла
• Заключение

Вполне естественным является желание любого домовладельца экономить топливо, идущее на обогрев частного дома. В частности, это касается природного газа, который продолжает неуклонно расти в цене.

Первый шаг на пути к бережливости можно сделать на этапе выбора источника тепла, то есть, приобрести самый экономичный газовый котел.

О том, как правильно осуществить подобный выбор, будет разъяснено в нашей статье.

На что расходуется тепловая энергия газа?

Прежде чем приступить к выбору, нужно знать несколько важных вещей об отопительном оборудовании. Природный газ, поступающий в наши дома по магистралям, должен соответствовать нормативам и иметь определенную теплотворную способность.

 Эта величина показывает, какое количество теплоты выделяется при сжигании единицы объема газа. Задача отопительной установки – максимально направить эту энергию на обогрев здания. Чем лучше она это сделает, тем выше эффективность ее работы.

Для справки. На постсоветском пространстве принято производить расчеты на основании низшей или минимальной теплоты сгорания газа, ее значение равно 8000 ккал / м3 (33500 кДж / м3).

Простыми словами, величина КПД газового котла показывает, какую часть от теплоты сгорания топлива ему удается передать в дом.

Чем эта часть больше, тем полнее используется энергоноситель, вы меньше платите за потери, а значит, — растет экономичность. Между двумя терминами «эффективность» и «экономичность» можно поставить знак равенства.

Немного о процессе горения природного газа. Он достаточно сложен, но мы не станем вдаваться в подробности, а выделим основные вещества, образующиеся в результате процесса.

Теперь перечислим, на что же расходуется тепловая энергия горючего в котельной установке:

•  для нагрева теплоносителя;
• на потери с уходящими дымовыми газами;
• на испарение воды, образующейся при химической реакции горения.

Самые эффективные и надежные газовые котлы функционируют таким образом, чтобы первую статью расхода энергии увеличить до максимума, а остальные 2 – свести к минимуму.

Как определить экономичность котла?

Прежде чем дать конкретные рекомендации по выбору экономичного теплогенератора, проясним некоторые моменты. КПД современных установок, сжигающих природный газ, лежит в пределах 90—98%.

Самый низкий показатель – у недорогих энергонезависимых моделей, имеющих одно – или двухступенчатое горелочное устройство. Качественнее работают модуляционные горелки с электронным управлением и принудительным нагнетанием воздуха, где мощность регулируется плавно, а не ступенчато.

Но надо понимать, что горелка лишь сжигает топливо, а передача теплоты – это задача других элементов котла.

Это один из важнейших этапов, именно здесь продукты горения передают часть оставшейся энергии воде, после чего перетекают в дымоход. Доля теплоты, попавшая туда, безвозвратно теряется, уходя в атмосферу.

Насколько велика эта доля, показывает температура дымовых газов, свидетельствующая об экономичности котла.

Если на выходном патрубке агрегата температура газов составляет 200 и более градусов, то перед вами не слишком удачная конструкция отопителя. Она позволяет уйти на улицу слишком большому количеству теплоты.

Если температура продуктов горения находится в пределах 100—150 ºС, то данный котел уже можно рассматривать как приемлемый вариант.

Самые лучшие показатели по температуре уходящих газов выдают газовые конденсационные котлы. Это реализовано за счет отбора теплоты парообразования воды.

В предыдущем разделе мы рассказывали, что выделяющаяся в результате химической реакции вода испаряется, отнимая часть теплоты сгорания природного газа.

Так вот, самые экономичные котлы способны отобрать эту энергию обратно, сконденсировав образовавшийся водяной пар.

Последний представляет собой змеевик, где витки находятся близко один к другому, а внутри циркулирует теплоноситель. У пара нет иного пути, кроме как пройти сквозь этот змеевик и сконденсироваться на его поверхности, отдавая теплоту.

Температура дымовых газов конденсационных теплогенераторов рекордно низка – от 45 до 70 ºС, а КПД достигает 98%.

Рекомендации по выбору экономичного котла

Определить, какой газовый котел самый экономичный, на самом деле нетрудно. Это конденсационные агрегаты, что упомянуты выше.

Другое дело, что стоят они немалых денег, как и всякие высокотехнологичные устройства.

Доступность такого приобретения для многих домовладельцев остается под вопросом, так что мы позволим себе дать общие рекомендации для удачного подбора отопительной установки. А для начала развеем один миф.

Торговые представители некоторых брендов, предлагая конденсационные теплогенераторы для отопления, используют один маркетинговый ход.

Рассказывая о процессе отбора тепла у водяных паров, они декларируют величину КПД агрегата на уровне 109%. Обоснование такое: эффективность стандартного котла равна 98%, а за счет конденсации к ней прибавляется еще 11%.

Простой подсчет дает результат в целых 109%. При этом демонстрируется картинка:

В действительности КПД никогда не может быть более 100%, это базовые законы физики. Ведь топливо, сгорая, выделяет определенное количество тепловой энергии.

Небольшая его доля расходуется на испарение воды, а котел просто возвращает ее обратно, не давая улететь в трубу. В идеале его эффективность равнялась бы 100%, но не более.

При выборе теплогенератора стоит потребовать его технический паспорт и обратить внимание на:

• величину КПД, указанную в документации;
• температуру уходящих дымовых газов на разных режимах работы агрегата;
• конструкцию теплообменника. Чем больше ходов внутри него сделают продукты сгорания топлива, тем лучше;
• качество и толщину теплоизоляционного слоя водяной рубашки.

Если в силу особенностей эксплуатации вам требуется простой энергонезависимый агрегат, то надо понимать, что его экономичность не может быть такой высокой, как у конденсационного котла.

Вам придется полностью положиться на эффективность системы отопления и хорошее утепление здания. А чтобы дополнительно отобрать тепло у дымовых газов, можно приобрести водяной экономайзер.

Он устанавливается на дымоход и подогревает воду, идущую по обратному трубопроводу.

Заключение

Современные газовые котлы – это довольно эффективные устройства, по КПД они проигрывают лишь электрическим теплогенераторам.

Но степень экономичности агрегатов очень зависит от наличия в них высокотехнологичных элементов, а значит, и от стоимости изделия в целом. Те же конденсационные котлы настолько экономичны, насколько и дороги.

В то же время простой бюджетный агрегат может вполне удовлетворить вас, к тому же он в состоянии работать как на природном, так и на сжиженном газе.

cotlix.com

Способы – как повысить КПД газового котла

Приобретая газовый котел для своего собственного дома, мы обращаем внимание на два основных показателя: цена оборудования и его мощность. Почему-то многие из нас не смотрят на очень важную позицию – коэффициент полезного действия (КПД).

А ведь именно этот коэффициент говорит о том, как экономно будет работать купленный вами котел. Производитель в паспорте ставит максимальный показатель, который определяется правильной и грамотной эксплуатацией прибора. Но в жизни такое случается редко, отсюда не только теплопотери, но и потери денежных средств из вашего кошелька.

Начнем отвечать на поставленный вопрос с того, что отметим – коэффициент полезного действия газового котла зависит от многих показателей.

• Количество тепловой энергии, которая передается от сжигаемого топлива теплоносителю. Это основа КПД.
• Далее идут теплопотери. Чем их меньше, тем лучше. Основная масса теплопотерь происходит из-за неправильного сжигания топлива, в данном случае природного газа. Здесь два вида недожога: химический и механический.
• И последний вид теплопотерь, который зависит от неравномерного распределения выделяемой тепловой энергии.

Получается так, снизив теплопотери, можно поднять коэффициент полезного действия до заявленного производителем. В случае с газовым отопительным оборудованием нас будут интересовать всего лишь два вида тепловых потерь – это химический и механический вариант.

Грамотное обслуживание оборудования

Виды теплопотерь

Начнем с механического. По сути, получается вот какая схема. В процессе сжигания газа в топку должен подаваться кислород. Для этого в конструкции самого газового котла установлена небольшая камера с дверцей. Ее называют поддувало. Приоткрывая или прикрывая дверцу-заслонку, мы впускаем в камеру сгорания свежий воздух, обогащенный кислородом.

Если открыть заслонку больше необходимого параметра, то газ полностью сгорать не будет. Внутри топки образуется сквозняк, вытягивающий с продуктами сгорания топлива и часть несгоревшего газа. Соответственно будет меньше выделяться тепловой энергии. Это минус, это падение КПД газового котла.

Химические теплопотери – это, наоборот, большой недостаток кислорода в камере сгорания. То есть заслонка прикрыта слишком сильно. Без кислорода газ полностью сгорать не будет и опять, вместе с продуктами сгорания, будет вылетать в дымоходную трубу. При этом падение коэффициента полезного действия будет самым большим до 7%.

Правильная настройка газового котла

Как увеличить КПД

Создать правильные условия эксплуатации газового котла и тем самым повысить коэффициент полезного действия можно реально, не вызывая специалиста, то есть своими руками. Что для этого нужно сделать?

1. Отрегулировать заслонку поддувала. Это можно сделать экспериментальным путем, найдя, при какой позиции температура теплоносителя будет выше всего. Контроль проводите по термометру, установленному в корпусе котла.
2. Обязательно следить, чтобы трубы системы отопления не зарастали изнутри, чтобы на них не образовывалась накипь и грязевые отложения. С пластиковыми трубами сегодня стало проще, их качество известно. И все же специалисты рекомендуют периодически продувать систему отопления.
3. Следить за качеством дымохода. Нельзя допускать его засорение и налипания на стенки сажи. Все это приводит к суживанию сечения отводящей трубы и уменьшению тяги котла.
4. Обязательное условие – чистка камеры сгорания. Конечно, газ не сильно коптит, как дрова или уголь, но стоит хотя бы один раз в три года мыть топку, очищая ее от сажи.
5. Специалисты рекомендуют снизить тягу дымохода в самое холодное время года. Для этого можно использовать специальное устройство – ограничитель тяги. Устанавливается он на самом верхнем краю дымохода и регулирует сечение самой трубы.
6. Снизить химические тепловые потери. Здесь два варианта, чтобы добиться оптимального значения: установить ограничитель тяги (уже выше было об этом сказано) и сразу после установки газового котла провести грамотную настройку оборудования. Рекомендуем это поручить специалисту.
7. Можно установить турбулизатор. Это специальные пластины, которые устанавливаются между топкой       и теплообменником. Они увеличивают площадь отбора тепловой энергии.

Своевременная чистка узлов агрегата

Вот такие причины, устранив которые можно рассчитывать на повышение эффективности работы котельного оборудования. Конечно, таких причин немало, но эти считаются основными, отвечающими на вопрос: как увеличить КПД газового котла.

Источник: https://www.teplo-ltd.ru/otoplenie/kpd-gazovogo-kotla-otopleniya.html

Как увеличить КПД котла?

Обладатели отопительных котлов, изучившие документацию, наверняка, горды теми показателями коэффициента полезного действия, которые они там обнаружили. А числа эти внушительные — никак не менее 85%, а то и все 95. Однако при этом надо учитывать, что достижение этих показателей возможно только при строгом соблюдении нескольких правил работы котла. Их мы и рассмотрим в этой статье.

Прежде, чем приступить к изложению основной темы, надо коротко остановиться на тех причинах, которые и играют эту важную роль. На величину КПД в первую и основную очередь влияют: соответствие типа топки сжигаемому топливу, правильные технические настройки котла, нагрузка и организация процесса сжигания топлива, качество топливо.

Тепло, вырабатываемое в котле, тратится на разные нужды, в том числе, и на потери, поскольку работа котла происходит не в замкнутой системе.

Потерянное тепло уходит вместе с отработанными газами и не полностью сгоревшим топливом. Плюс потери тепла, рассеиваемого в окружающую среду.    

Тепло, которое теряется вместе с отработанными газами, можно сократить, если уменьшить объемы воздуха, проходящего через горелку. Ограничение воздуха позволяет снизить потери тепла, выходящего через дымовую трубу.

Для этого используются специальные приспособления — ограничители тяги. Он поддерживает постоянным давление на выходе дымовых газов из котла. Работает в автоматическом режиме и не требует электричества.

Данные устройства вносят свой немалый вклад в увеличение КПД котла и, соответственно, в экономию денег, затрачиваемых на отопление.

Есть и другие способы уменьшить потери тепла с выходящими газами. Будет полезно держать жаровые трубы и трубы с теплоносителем в чистоте и следить, чтобы они не были забиты сажей и накипью соответственно. Для увеличения теплообмена между горячими дымовыми газами внутри котла и теплоносителем полезно использовать турбулизаторы, предлагаемые производителями.

Для твердотопливных котлов свойственен такой факт, как неполное сгорание топлива. И здесь весь вопрос в его качестве.

Если используется, например, уголь с высоким выходом золы, то зашлаковывание им еще несгоревшего топлива будет мешать процессу горения.

Приобретать котел необходимо только в специализированных торговых заведениях, которые могут предоставить услугу регулировки котла газоанализатором. Этот процесс правильно настроит котел и отрегулирует объем воздуха, необходимый для нормальной и эффективной работы котла.

Все эти мероприятия в комплексе позволят увеличить КПД котельного оборудования и снизить затраты на отопление.

Источник: https://www.mnogo.pro/articles/document6657.phtml

Кпд котлов и радиаторов отопления: обзор и способы увеличения

Оптимизация расходов на отопление напрямую связана с повышением эффективности работы всей системы. Добиться этого можно несколькими способами.

Но специалисты рекомендуют сначала провести анализ и выявить наиболее существенные факторы, влияющие на этот показатель.

На основе этих данных вычисляется фактический КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения этого показателя помогут снизить финансовую нагрузку при обслуживании.

Причины снижения КПД котлов отопления

Снижение КПД из-за тепловых потерь

Еще до того как повысить КПД батареи отопления, нужно определиться с этим параметром. Фактически он состоит из нескольких составляющих – эффективность работы котла, радиаторов и трубопроводов. Но кроме этого нужно учитывать величину тепловых потерь здания.

Поэтому, нужно сначала не думать – как увеличить КПД батареи отопления, а улучшить теплоизоляцию дома. Только уменьшив потери через стены и окна можно приступать к модернизации отопления. Ошибочно считается, что главным показателем системы является КПД газовых котлов отопления или их твердотопливных аналогов. Однако фактически полезное действие системы определяется по следующей формуле:

Q=Vпотр/Vпоступ

Где Q – показатель КПД, Vпотр – количество затрачиваемой энергии на нагрев теплоносителя, Vпоступ – фактическая передача тепла воздуху в помещении.

При анализе работы котла, в особенности газового типа, видно, что он функционирует не все время. Он должен поддерживать уровень нагрева теплоносителя на установленном тепловом режиме.

За передачу энергии отвечают другие элементы системы – трубопроводы и радиаторы.

Именно им в первую очередь нужно уделить внимание, так как КПД системы отопления на 80% зависит от их правильного функционирования.

Что нужно сделать, чтобы этот показатель изначально был максимальным:

• Выбрать низкотемпературный режим работы. При минимальной разнице нагрева воды после котла и в обратной трубе затраты на энергоноситель уменьшится;
• Использование электронных систем управления – термометров и программаторов. Они позволят автоматически изменять работу котла при колебаниях температуры в доме и на улице;
• Провести модернизацию элементов, чтобы выйти на максимальное КПД отопления в доме.

Все эти способы взаимосвязаны друг с другом. Поэтому при организации отопления нужно профессионально пойти к каждому этапу.

Методы повышения эффективности работы котла

Фактические показатели КПД для котлов различных типов

На первом этапе нужно правильно подобрать тип отопительного оборудования. Определяющими показателями для организации отопления с высоким КПД являются тип используемого топлива и мощность котла. Лучше всего себя зарекомендовали себя модели, работающие на газе.

Как видно из данных графика, существенного отличия при работе котла в нормальном режиме нет. Разница КПД для газовых котлов отопления возникает только в момент запуска до достижения требуемого температурного режима (50-70°С). Затем происходит стабилизация работы и показателя эффективности. Но для улучшения последней можно сделать следующие шаги:

• Разница между расчетной и фактической мощности котла не должна быть более 15%. Превышение значения приведет к неполному сгоранию газов, что еще больше увеличит расход топлива;
• Использование конденсационного фактора. Это незначительно повысит КПД у всей системы отопления. Однако стоимость конденсационных котлов отличатся от традиционных на 35-40%;
• Уменьшение тепловых потерь через дымоход. Увеличение КПД батареи отопления напрямую зависит от этого фактора.

Работа чугунного радиатора через тепловизор

Выполнив эти условия можно на 1-1,5 процента повысить эффективность работы отопительных приборов. Но лучше всего изначально приобретать подходящую модель кота, которая максимально соответствует параметрам всей системы.

Правила подключения радиаторов и их модернизация

Наибольший интерес представляют другие элементы – батареи и трубы. Для повышения КПД батареи отопления нужно изначально правильно подобрать соответствующую модель. В идеале она должна иметь максимальный показатель теплопроводности. Это относится к алюминиевым и биметаллическим батареям.

Если взять КПД радиаторов отопления – таблица покажет существенные отличия от чугунных. Однако следует учитывать, что и остывание алюминиевых будет проходить намного быстрее. Этот материал не аккумулирует тепло. К тому же в чугунных происходит неравномерное распределение полученной энергии.

Характеристики теплоотдачи радиаторов в зависимости от степени нагрева воды

Для сравнения можно рассмотреть таблицу КПД радиаторов отопления стального типа.

Чем больше площадь батареи – тем быстрее будет нагреваться воздух в комнате. Но нужно учитывать степень остывания теплоносителя. Желательно, чтобы температурный режим работы радиаторов в доме был одинаков.

Методы подключения радиаторов

Изменение КПД радиатора в зависимости от способа подключения

Определившись с этим параметром можно переходить к основным тонкостям увеличения КПД батареи отопления. Главным из них является способ подключения к системе. Лучше всего сделать соединение с системой с одной стороны прибора. Тогда теплоноситель продет полный цикл по батареи.

Но на практике такое сделать можно далеко не всегда. Поэтому предпочитают выбирать «золотую середину» – верхний подвод и нижнее подключение к обратной трубе. Такая методика имеет следующие преимущества:

• Можно добиться повышения КПД батареи отопления другими способами, компенсировав 2%;
• Оптимальная протяженность магистрали, что тоже сказывается на эффективности всей системы;
• Возможность установки крана Маевского и автоматического терморегулятора.

Такая схема актуальная для систем как с верхней, так и с нижней разводкой трубопроводов. Но помимо этого для увеличения КПД батареи отопления нужно правильно выполнить ее монтаж.

Установка радиаторов для максимального КПД

Значение коэффициента для различных вариантов обустройства радиаторов

Главное правило монтажа радиаторов любого типа заключается в оптимальном нагреве помещения. Т.е. они должны находиться в той области комнаты, где тепловые потери будут максимальны. Это в первую очередь относится к оконным конструкциям.

Для того, чтобы сделать отопление с высоким КПД подоконник должен перекрывать верхнюю плоскость батареи на 2/3. Также нужно учитывать рекомендуемые расстояния от конструкции до стен и пола:

• От подоконника до верхней части секции – 100 мм;
• От поверхности пола до батареи – 120 мм;
• От задней панели радиатора до стены – 20 мм.

Таким образом можно обеспечить максимальное КПД всей системы отопления. Конвекционные потоки теплого воздуха будут частично задерживаться в области подоконника, нагревая стену и уменьшая тепловые потери через окно.

Другие способы улучшения КПД системы отопления

Универсальная горелка для твердотопливного котла

Что еще можно сделать для улучшения КПД батарей в отопления и не только их? Нужно правильно подобрать теплоноситель.

Несмотря на популярность антифризов, они имеют недостаток – пониженный показатель энергоемкости.

Поэтому при отсутствии вероятности воздействия отрицательных температур на систему следует заполнять ее обычной дистиллированной водой.

Это же относится и к возможной модернизации твердотопливных моделей отопительных приборов. Если в доме была поведена газовая магистраль – можно установить новую горелку.

Рекомендуется приобретать модели, работающие как на газе, так на жидком топливе (дизеле, отработанном масле).

Сделать максимальное КПД для отопления в доме можно с помощью систематической прочистке труб. Для этого используют химический, гидравлический или комбинированный способы. Выбор зависит от материала изготовления трубопровода (пластик или металл) и степени загрязнения магистрали.

Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/ponyatie-kpd-kotlov-i-sistem-otopleniya-obzor-i-sposoby-uvelicheniya/

Повышаем эффективность (КПД) твердотопливного котла

Отопительная техника, работающая на твердом топливе, представлена сегодня целой группой аппаратов.

Каждый твердотопливный котел, выпускаемый сегодня отечественными и зарубежными компаниями-производителями – это совершенно новые, высокотехнологичные нагревательные приборы.

Благодаря внедрению в конструкцию отопительных приборов технических новшеств и оснащения устройствами автоматического контроля, удалось значительно повысить КПД, оптимизировать работу твердотопливных котлов.

Как и другие устройства, обеспечивающие выработку, передачу энергии, котельное оборудование имеет свой коэффициент полезного действия. Рассмотрим более детально, что собой представляет КПД агрегатов, работающих на твердом топливе. Постараемся найти ответы на вопросы, связанные с этими параметрами.

Что такое КПД отопительных приборов

Для любого нагревательного агрегата, в задачу которого входит обогрев внутреннего пространства жилых зданий и сооружений различного назначения, важным компонентом была, есть и остается эффективность работы.

Параметром, определяющим эффективность твердотопливных котлов, является коэффициент полезного действия.

КПД показывает отношение затраченной тепловой энергии, выдаваемой котлом в процессе горения твердого топлива к полезному теплу, которым снабжается вся система отопления.

Выражается это соотношение в процентах. Чем лучше работает котел, тем выше проценты. Среди современных твердотопливных котлов есть модели с высоким КПД, высокотехнологичные, эффективные и экономичные агрегаты.

Коэффициент полезного действия отопительной техники сильно зависит от того, какой вид топлива используется и каковы конструктивные особенности устройства.

К примеру: при горении угля, дров или пеллет выделяется разного количество тепловой энергии. Во многом КПД зависит от технологии сжигания топлива в камере сгорания и типа системы отопления. Другими словами, каждый вид нагревательных приборов (традиционные котлы на  твердом топливе, агрегаты длительного горения, пеллетные котлы и аппараты, работающие за счет пиролиза), обладает своими технологическими особенностями конструкции, влияющие на параметры КПД.

Отражаются на эффективности котлов так же условия эксплуатации и качество вентиляции. Слабая вентиляция становится причиной нехватки воздуха, необходимого для высокой интенсивности процесса сжигания топливной массы. От состояния дымохода зависит не только уровень комфорта во внутренних помещениях, но и КПД обогревательной техники, работоспособность всей системы отопления.

Сопроводительная документация на отопительный котел должна иметь заявленный производителем КПД оборудования. Соответствие реальных показателей заявленной информации достигается за счет правильного монтажа аппарата, обвязкой и последующей эксплуатацией.

Правила эксплуатации котельных устройств, соблюдение которых оказывает влияние на величину КПД

Любой вид отопительного агрегата имеет свои параметры оптимальной нагрузки, которая должна быть максимально полезной, с технологической и экономической точки зрения.

Процесс эксплуатации твердотопливных котлов построен таким образом, что большую часть времени техника работает в оптимальном режиме.

Обеспечить такую работу позволяет соблюдение правил эксплуатации отопительного оборудования, работающего на твердом топливе. В данном случае необходимо придерживаться и следовать следующим пунктам:

• необходимо соблюдать приемлемые режимы дутья и работы вытяжки;
• постоянный контроль над интенсивностью горения и полноты сгорания топлива;
• контролировать величину уноса и провала;
• оценка состояния нагреваемых в процессе горения топлива поверхностей;
• регулярная чистка котла.

Перечисленные пункты являются тем необходимым минимумом, которого нужно придерживаться во время эксплуатации котельного оборудования в отопительный сезон. Соблюдение простых и понятных правил позволит получить заявленный в характеристиках КПД автономного котла, улучшить работу твердотопливного котла.

Можно сказать о том, что каждая мелочь, каждый элемент конструкции нагревательного прибора сказывается на величине коэффициента полезного действия. Правильно сконструированный дымоход, система вентиляции обеспечивают оптимальный приток воздуха в топочную камеру, что существенно отражается на качестве горения топливного продукта.

Работа вентиляции оценивается величиной коэффициента избытка воздуха. Чрезмерное увеличение объема поступающего воздуха приводит к перерасходу топлива. Тепло интенсивнее уходит через трубу вместе с продуктами горения. При уменьшении коэффициента работа котлов существенно ухудшается, высока вероятность возникновения в топке зон, ограниченных кислородом.

Интенсивность и качество горения в твердотопливных котлах требуют постоянного контроля. Загрузка топочной камеры должна выполняться равномерно, не допуская очаговых возгораний.

Во время горения важно не допускать провалов топливного ресурса, иначе придется столкнуться с существенным  механическими потерями (недожог) топлива. Если не контролировать положения топлива в топке, упавшие в зольный ящик крупные фрагменты угля или дров могут привести к несанкционированному возгоранию остатков продуктов топливной массы.

Сажа и смола, скопившаяся на поверхности теплообменника, уменьшают степень нагрева теплообменника. В результате всех перечисленных нарушений условий эксплуатации уменьшается полезный объем тепловой энергии, необходимой для нормальной работы системы отопления. Как следствие, можно говорить о резком снижении КПД отопительных котлов.

Факторы, от которых зависит КПД котлов

Котлы с высоким значением КПД на сегодняшний день представлены следующей отопительной техникой:

• агрегаты, работающие на угле и на другом твердом ископаемом топливе;
• пеллетные котлы;
• аппараты пиролизного типа.

КПД нагревательных приборов, в топку которых идет антрацит, каменный  уголь и торфяные брикеты, составляет в среднем 70-80%. Значительно  больший коэффициент полезного действия у пеллетных устройств – до 85%. Загружаемые гранулами, нагревательные котлы этого типа отличаются высокой эффективностью, выдаваемые во время горения топлива огромное количество тепловой энергии.

Абсолютный лидер среди твердотопливного отопительного оборудования – пиролизный котел. В этих приборах используется дрова или отходы древесины. КПД такой техники сегодня составляет 85% и более. Агрегаты так же относятся к высокоэффективным устройствам длительного горения, но при соблюдении необходимого условия —  влажность топлива не должна превышать 20%.

Немаловажным для значения коэффициента полезного действия является тип материала, из которого изготовлен отопительный прибор. Сегодня на рынке представлены модели твердотопливных котлов, выполненных из стали и из чугуна.

Чем толще сталь, используемая в конструкции, тем выше теплообменные характеристики оборудования. Соответственно растет коэффициент полезного действия.

В аппаратах из стали увеличение КПД достигается за счет установки специальных внутренних перегородок в виде труб – ступеней основного потока и рассекателей дыма.

Меры вынужденные и частичные, позволяющие незначительно повысить эффективность основного устройства. Среди моделей стальных твердотопливных котлов редко можно встретить приборы, имеющие КПД выше 75%.

Сроки эксплуатации таких изделий составляют 10-15 лет.

Зарубежные компании с целью повышения КПД стальных отопительных котлов используют в своих моделях процесс нижнего сжигания, с 2-мя или с 3-мя тяговыми потоками. В конструкции изделий предусмотрена установка трубчатых нагревательных элементов для улучшения теплообмена. Подобная техника имеет КПД в пределах 75-80%, и прослужить может дольше, в 1,5 раза.

В конструкции чугунных агрегатов используются теплообменники, изготовленные из чугунного сплава особой марки, обладающего высокой теплоотдачей.

Такие котлы чаще всего используются для открытых отопительных систем отопления.

Изделия дополнительно оснащаются колосниками, благодаря которым осуществляется интенсивный отбор тепловой энергии непосредственно от горящего топлива, размещенного на колосниках.

КПД у таких нагревательных приборов составляет 80%. Следует учитывать огромные по времени сроки эксплуатации чугунных котлов. Срок работоспособности у подобной техники составляет 30-40 лет.

Как повысит эффективность отопительной техники, работающей на твердом топливе

Сегодня многие потребители, имея в своем распоряжении твердотопливный котел, стараются найти наиболее удобный и практичный способ как повысить КПД отопительного оборудования.

Технологичные параметры нагревательных приборов, заложенные производителем, со временем теряют свои номинальные значения, поэтому для повышения эффективности котельного техники изыскиваются различные способы и средства.

Рассмотрим один из наиболее эффектных вариантов, установка дополнительного теплообменника. В задачу новой оснастки входит снятие тепловой энергии с летучих продуктов горения.

Для этого нам предварительно необходимо узнать какова температура дыма на выходе. Изменить ее можно при помощи мультиметра, который помещается непосредственно в середину дымохода. Данные о том, сколько можно получить дополнительного тепла от улетучивающихся продуктов горения необходимы для расчета площади дополнительного теплообменника. Делаем следующие действия:

• отправляем в топку дрова определенного количества;
• засекаем за сколько времени прогорит определенное количество дров.

К примеру: дрова, в количестве 14.2 кг. горят 3,5 часа. Температура дыма на выходе из котла составляет 460 0 С.

За 1 час у нас сгорело: 14,2/3,5 = 4,05 кг. дров.

Для расчета количества дыма  используем общепринятое значение  — 1 кг. дров  = 5,7 кг. дымовых газов. Далее умножаем количество сгоревших за один час дров  на количество дыма, получаемое при сгорании 1 кг. дров.

В итоге: 4,05 х 5,7 = 23,08 кг. летучих продуктов горения.

  Эта цифра и станет отправной точкой для последующих расчетов количества тепловой энергии, которую можно использовать дополнительно для нагрева второго теплообменника.

Q = 23,08 х 1,1 (460-160) = 8124 кДж тепловой энергии.

В итоге получаем точное значение дополнительной мощности, которую обеспечивают летучие продукты горения: q = 8124/3600  = 2,25 кВт, цифра большая, которая может оказать существенное влияние на повышение эффективности отопительного оборудования.

Зная о том, сколько энергии уходит впустую, желание оснастить котел дополнительным теплообменником вполне оправдано.

За счет притока дополнительной тепловой энергии для работы по нагреву теплоносителя, повышается не только эффективность всей системы отопления, но и сам КПД отопительного агрегата растет.

Выводы

Несмотря на обилие моделей современной отопительной техники, твердотопливные котлы продолжают оставаться одним из эффективных и доступных видом нагревательного оборудования.

В сравнении с электрическими котлами, которые имеют КПД до 90%, агрегаты на твердом топливе обладают высоким экономическим эффектом.

Увеличение коэффициента полезного действия на новых моделях, позволило этому виду котельного оборудования вплотную приблизиться к электрическим и газовым котлам.

Современные аппараты на твердом топливе способны не только работать длительное время, используя доступное по цене природные топливные ресурсы, но и обладают высокими эксплуатационными характеристиками.

Источник: https://ZnatokTepla.ru/kotly/tverdotoplivnie/povyshaem-effektivnost-kpd-tverdotoplivnogo-kotla.html