Кпд котла твердотопливного котла – устройство, обзор популярных моделей и цен

Экономные твердотопливные котлы длительного горения: как сделать своими руками

Стремиться к снижению затрат на отопление владельцев домов заставляет постоянный рост стоимости энергоресурсов. Выбрать подходящий генератор тепла бывает сложно из-за отсутствия достоверной информации о реальных преимуществах различных моделей. Разобраться в технических характеристиках и приобрести самый экономный твердотопливный котел поможет обзор вариантов.

Сжигание органического топлива — привычный способ получения тепла. Но за последнее столетие камины и печи были технологически усовершенствованы. В конструкции твердотопливного котла (ТК) появился теплообменник для подогрева воды.

Что такое твердотопливный котел

Содержание статьи

Изначально это был действительно обычный чугунный агрегат, из которого брали горячую воду для хозяйственных нужд. Затем котел с водой заменили герметичным теплообменником. Появилась возможность равномерно распределять тепло по всем комнатам. Даже современные камины теперь снабжаются регистрами труб для максимального отбора тепла от дымовых газов и повышения коэффициента полезного действия (КПД).

Несмотря на архаичность способа отопления путем сжигания дров, торфа или угля, ТК по-прежнему применяются в местах, где нет газопроводов. Наличие централизованного электроснабжения коттеджа кардинально не меняют ситуацию. Электрический котел считается самым дорогим способом обогрева помещений.

В последнее время все более популярными становятся автоматизированные ТК на пеллетах — гранулированном топливе из торфа и органических отходов: древесной щепы, опилок, подсолнечной лузги и т. п. Пеллетные ТК оборудованы автоматическими системами подачи топлива из бункера в камеру сгорания, удаления золы и сажи, контроля пламени, температуры теплоносителя и воздуха.

Устройство

Экономичные твердотопливные котлы изготавливаются из чугуна или стали. Первые более долговечны и устойчивы к коррозии. Вторые стоят дешевле, но более требовательны к температуре теплоносителя на входе в котел.

Если температура обратного трубопровода меньше 60 градусов, то на поверхности теплообменника образуется кислотный конденсат из водяных паров, которые образуются при сгорании органического топлива. Этот недостаток можно исключить подмешиванием более горячего теплоносителя из подающего трубопровода в обратный через термоклапан.

Все твердотопливные котлы состоят из следующих частей:

• топка;
• теплообменник;
• газоходы;
• дымоход;
• воздушный тракт;
• водяная рубашка;
• зольная камера;
• корпус.

Пиролизные котлы имеют более сложную конструкцию. Сгорание топлива происходит в двух камерах, имеющих повышенное аэродинамическое сопротивление. Для получения стабильной тяги в конструкцию пиролизного ТК добавляется дымосос, обеспечивающий равномерное сгорание топлива в течение длительного времени.

В обычных котлах продолжительность полного сжигания топлива при одноразовой закладке составляет 2–4 часа, а в пиролизных длительного горения — от 12 до 24 часов, что является их главным преимуществом по сравнению с другими типами ТК.

Процесс пиролиза, то есть термического образования горючих газов, происходит при любом способе сжигания органического топлива. Но в пиролизном ТК горение топлива и газов происходит раздельно и контролируемо. Такой агрегат иногда называют газогенераторным котлом. По сути дрова в нем не горят, а тлеют, причем только их нижний слой.

Основная часть тепла получается при сгорании газов в камере вторичного дожигания, куда обеспечивается дополнительный приток воздуха. Чтобы дрова не воспламенялись одновременно, конструктивно обеспечивается поток воздуха сверху вниз. Это второе принципиальное отличие от обычных котлов, где приточный воздух направляется снизу или сбоку, поэтому горит сразу вся закладка топлива.

Самодельные пиролизные котлы иногда оборудуют вентиляторами вместо дымососов, поэтому в топке возникает повышенное давление, дым поступает в котельное помещение, что может привести к отравлению угарным газом (СО). Дымосос создает разрежение, поэтому через щели воздух стремится проникнуть в топку, что обеспечивает безопасную эксплуатацию агрегата.

От чего зависит экономичность котла

Высокий КПД зависит от конструктивных особенностей всех деталей оборудования и грамотной настройки термических процессов. Бытовые котлы чаще всего регулируются вручную, поэтому периодически требуют внимания во время растопки и в процессе горения. Интенсивность сжигания топлива зависит от количества приточного воздуха, который подается через зольник и колосниковую решетку.

Экономичность ТК обеспечивается теплообменниками из труб, а также «водяной рубашкой» — полыми поверхностями газоходов и стенок котла, в которых циркулирует теплоноситель. Продвигаясь из топки к дымоходу, газообразные продукты сгорания отдают тепло отопительной системе. Оптимальная температура газов на выходе из дымохода равна примерно 170–200 градусам для котлов с естественной тягой. При соблюдении этого условия можно рассчитывать на максимальную экономию топлива.

Пиролизные и пеллетные ТК оборудованы дымососами, которые обеспечивают регулируемую принудительную тягу, поэтому газоходы делают длиннее для увеличения поверхности теплообмена и более полного сгорания топлива. В результате отбор тепла происходит эффективнее, а температура дымовых газов снижается до 120–140 градусов.

В пеллетном ТК подача топлива шнековым транспортером из бункера может быть полностью автоматизирована. Для регулирования интенсивности пламени используются системы контроля температуры теплоносителя, наружного и внутреннего воздуха, дымовых газов. Таким образом достигается максимально возможный КПД котла.

На эффективность ТК влияет также качество теплоносителя отопительной системы. Неподготовленная вода часто содержит избыточное количество солей жесткости, которая оседает на внутренней поверхности теплообменника. Эта накипь имеет низкий коэффициент теплопроводности, поэтому сильно замедляет поглощение тепла теплоносителем.

Избежать снижения экономичности котла можно путем применения дистиллированной воды в качестве теплоносителя. Снизить жесткость водопроводной воды также можно длительным кипячением с последующим отстаиванием осадка в течение 2–3 суток.

Высокое содержание влаги значительно снижает КПД генератора тепла любого типа. На бесполезное испарение воды тратится значительное количество энергии. Пиролизные котлы вообще не работают на древесине с влажностью более 25 %. Преимущество в этом плане имеют ТК, работающие на пеллетах. Это топливо в процессе изготовления проходит этап сушки, а затем хранится во влагозащищенных бункерах.

Экономичность котлов разных видов

Эффективность традиционных ТК ограничена цикличностью процесса горения. При розжиге котла теплоотдача минимальна. После полного воспламенения всей закладки возникает максимальная тяга, препятствующая полному отбору тепла от дымовых газов. Относительно стабильная фаза начинается, когда остаются только тлеющие угли.

Все три этапа, длящиеся 3–4 часа, нужно визуально контролировать, вовремя меняя интенсивность притока воздуха вручную с помощью заслонок или дверцы зольной камеры. При таких условиях максимально возможный КПД не превышает 60 %, а чаще всего гораздо меньше. Обеспечить стабильную температуру теплоносителя отопительной системы тоже сложно. Единственный выход — постоянно находиться рядом с котлом, подкладывать мелкими порциями дрова или уголь, контролировать интенсивность пламени.

Получить максимально возможный КПД, равный 85 %, на твердом топливе удается только при эксплуатации полностью механизированных пеллетных котлов. Несмотря на высокую стоимость, они приобретают все большую популярность.

При соответствующих размерах бункера возможна безостановочная работа до тех пор, пока не закончится запас топлива. Автоматическое золоудаление и очистка сажи с поверхности дымохода не требуют стороннего контроля.

Пиролизные ТК имеют доступную цену, удобны в эксплуатации и эффективны — имеют КПД на уровне 70–75 %. Время полного сгорания топлива составляет 6–20 часов. Теплоотдача относительно стабильна, поскольку изменение тепловой мощности не превышает 20 % за все время горения одной закладки дров.

Этот тип ТК имеет еще ряд преимуществ:

• возможность использования крупных неколотых дров;
• наличие дымососа позволяет автоматизировать управление и регулировку;
• двухступенчатое сжигание гарантирует максимально возможный КПД.

Пиролизный ТК не лишен недостатков. Дымосос во время работы создает неприятный шум, поэтому теплогенератор рекомендуется устанавливать в подсобном помещении.

Цены на различные виды твердотопливных котлов

твердотопливный котел

Как правильно выбрать котел

Чтобы выбрать подходящий ТК, владельцу частного домостроения необходимо заранее определить характеристики приобретаемого генератора тепла. Тогда легко будет разобраться в большом ассортименте котлов, предлагаемых современными производителями: Viessmann, Olimp, Atmos, Dakon, Opop.

По выполняемым функциям ТК разделены на два типа:

• одноконтурные — используются только для отопления;
• двухконтурные, к ним подключается бойлер горячего водоснабжения.

При выборе стоит определиться, какой вариант наиболее выгодный, использует ли агрегат удобный тип топлива: дрова, уголь, торф, пеллеты. Для пиролизного ТК подойдут только сухие дрова, для хранения пеллет понадобится бункер рядом с котлом, угольный или торфяной сарай должен быть расположен в месте, удобном для выгрузки из самосвала.

Важнейшая характеристика пиролизного ТК — объем загрузочной камеры. От ее размера будет зависеть, насколько часто придется наполнять котел дровами. Полезный объем камеры с верхней загрузкой больше, чем у других, укладка топлива удобнее.

ТК могут быть оснащены средствами автоматического контроля и регулирования, дымососом, топливным питателем, механизмами золоудаления и очистки сажи. Все эти устройства требуют беспрерывного энергообеспечения. Стабильную работу генератора тепла можно обеспечить аварийным источником питания. Причем не обязательно им должен быть генератор с бензиновым двигателем.

На случай внезапного отключения электроснабжающей сети подойдет автомобильный аккумулятор емкостью 300 А·ч. Этого достаточно для 12 часов беспрерывной работы механизмов суммарной мощностью 200 Вт.

Преобразовать постоянный ток в переменный с повышением напряжения с 12 до 220 В поможет инвертор. Его необходимо подключить через электронный блок, который автоматически задействует резервные мощности. Тогда отопительная система будет работать независимо от проблем с электропитанием.

Как рассчитать производительность отопительного агрегата

Используйте изначально упрощенную формулу: на 10 квадратных метров площади здания требуется 1,2 кВт тепловой мощности. Например, для дома площадью 200 м² подойдет ТК с номинальной мощностью 24 кВт. Чтобы обеспечить коттедж горячей водой, итоговую цифру умножьте на 20 %. Для точного расчета применяйте методику из «Строительных норм и правил» (СНИП).

Тогда необходимо учитывать:

• климатические условия;
• конструктивные характеристики помещений;
• размер отапливаемой площади;
• количество внешних стен, их ориентацию по сторонам света — юг, восток, запад, север;
• температуру наружного воздуха в самую холодную неделю зимы;
• тепловое сопротивление внешних стен, зависящее от толщины и теплопроводности материала;
• высоту потолков;
• что находится снизу и сверху: отапливаемая или холодная комната, чердак — утепленный или нет;
• степень утепления полов;
• наличие подвала;
• количество и размер окон;
• тип оконных конструкций: дерево или металлопластик, двойное или тройное остекление;
• наличие и размер дверей на улицу или балкон.

Расчеты надо проводить для каждой комнаты отдельно. Затем суммировать теплопотери, и тогда можно будет получить требуемую мощность теплогенерирующего агрегата.

Как сделать самому экономичный котел пиролизного типа

Интернет наполнен множеством красивых картинок пиролизных котлов, но большинство этих достижений изобразительного искусства не имеет никакого отношения к раздельному сгоранию топлива. При внимательном рассмотрении становится понятно, что внутри такого устройства пылает обычный костер, воспламеняется вся закладка топлива. Вместо пиролизного рисуют обычный ТК с добавлением камеры дожигания газообразных продуктов в верхней части топки.

Такая схема внутреннего устройства ТК повышает КПД, но не обеспечивает длительного регулируемого горения одной закладки топлива в течение 6–24 часов. Газы из топки должны выходить только вниз через продольные щели во внутренней горизонтальной перегородке.

Процессы внутри пиролизного ТК можно представить в таком виде:

1. В камеру газификации через дверку, расположенную в верхней части корпуса, закладывают разовую порцию топлива, а затем поджигают снизу из зольной камеры.
2. Дымосос направляет выделяющийся при горении дым в газоходы.
3. В камере дожигания происходит подмешивание приточного воздуха для окончательного догорания газов.
4. Топку, камеру дожигания и газоходы окружает «водяная рубашка», которая является частью теплообменника, а также сберегает стенки котла от перегрева.
5. Теплоноситель поступает в ТК через нижний штуцер и отводится через верхний.

В котле верхние слои топливной закладки только прогреваются, но не воспламеняются. Раскаленные угли, прогорая полностью, постепенно падают в зольную камеру. Топливо под собственной тяжестью прижимается к раскаленному колоснику и воспламенятся. Таким образом поддерживается многочасовая непрерывная работа ТК.

Необходимые инструменты и материалы

Умелый хозяин способен изготовить самостоятельно пиролизный ТК мощностью до 25 кВт. Для сборки котлов с большей производительностью необходимо использовать технологию сварки толстых листов жаропрочной стали. Это можно сделать только в заводских условиях.

Для работы понадобятся следующие инструменты и материалы:

• сварочный аппарат;
• электроды;
• отрезной инструмент типа «болгарка»;
• шлифовальные и отрезные диски;
• дрель;
• набор сверл по металлу;
• 10 м² листовой стали толщиной 5 мм;
• 6 м² оцинкованной стали толщиной 1,5 мм;
• фурнитура для дверок — ручки, задвижки;
• отрезки стальных труб: ∅ 32 мм, толщина стенки 3,2 мм — 0,5 м; ∅ 57 мм, толщина стенки 3,5 мм — 8 м; ∅ 159 мм — 0,7 м;
• шамотный кирпич для футеровки топки;
• чугунный колосник;
• температурный датчик;
• термоклапан;
• источник бесперебойного питания;
• дымосос.

Спецификация должна быть уточнена по рабочим чертежам. Для ТК мощностью 25 кВт буквенные символы имеют следующие фактические значения, выраженные в миллиметрах: a — 1039, b — 1190, c — 430, d — 618, e — 1289, f — 1101, g — 1126, h — 765, k — 880, l — 41, m — 990, n — 980, o — 137, p — 373, r — 725, s — 255, t — 145, u — 200, v — 198, w — 202.

Изготовление котла

Требуется подготовить заранее монтажную площадку и детали для изготовления ТК. Раскроить листовой металл лучше всего в заводских условиях на гильотине. Там же плазменным резаком можно сделать прямоугольные проемы в передней стенке котла, а в задней — круглые отверстия для дымохода и патрубков. Теперь можно приступать к изготовлению котла.

Соедините сваркой боковые и переднюю наружные стенки.

Последовательно установите детали «водяной рубашки» зольной камеры.

Приварите дно и заднюю стенку загрузочного бункера.

Сформируйте газоходы, приварите все детали «водяной рубашки», смонтируйте под крышкой котла регистр теплообменника. Только после этого установите внешние нижнюю, верхнюю и заднюю стенки.

Остается только выполнить заключительные работы:

1. Приварите монтажные скобы для дымососа, петли для дверок и штуцера теплообменника.
2. Ко дну прикрепите ножки с регулировочными болтами, с помощью которых можно будет установить котел вертикально.
3. Удалите окалину, сварочный шлак, ржавчину.
4. Установите дверки.
5. Обезжирьте растворителем все поверхности.
6. Равномерно покройте корпус жаростойкой краской.
7. По окончании всех работ можно приступать к установке, подключению к отопительной системе и наладке ТК.

Видео

Мастер делится секретами изготовления пиролизного ТК собственной конструкции.

otoplenie-expert.com

Что такое кпд котла — Отопление

Тепловая эффективность отопительного оборудования обозначается в коэффициенте полезного действия. КПД газового котла всегда указано в техдокументации. Как заверяют производители, есть модели котельного оборудования с производительностью 107-108 %, другие функционируют с 93-97 % отдачи.

Узнать цену и купить отопительное оборудование и сопутствующие товары вы можете у нас. Пишите, звоните и приходите в один из магазинов в вашем городе. Доставка по всей территории РФ и стран СНГ.

Для самостоятельного расчёта тепловой эффективности техники и каких-либо действий по увеличению КПД, необходимо осознавать, что подразумевают приведённые цифры.

Подсчёт КПД газового котла отопления

Метод расчёта производительности осуществляется путём сравнения потраченной теплоэнергии на нагрев жидкости и фактического объёма всей теплоты, что была выделена в момент сжигания топлива. Вычисляется по такой формуле:

η = (Q/ Qобщ.)*100%

η — читается как “эта”;
Q1 — тепло, которое удалось аккумулировать и использовать для нагрева помещения;
Qобщ. — общее количество тепловой энергии, которое выделяется при сжигании топлива.

Однако эта формула не берёт в учёт многие нюансы, например, возможные тепловые потери, отклонения в рабочих параметрах системы и прочее. Расчёты дают возможность узнать только средний КПД самого котла от газа. Многие изготавливающие компании указывают именно это значение.

Тут же оценивают погрешности определения тепловой эффективности. Используют такую формулу:

η=100 — (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)

Расчёты помогают проанализировать в соответствии с особенностями определённой отопительной системы.

Обозначение	Значение
q2	Тепловые потери в отходящих газах и продуктах сгорания
q3	Потери, связанные с неверными пропорциями газовоздушной смеси, по причине которых появляется недожог газа
q4	Тепловые потери, связанные с появлением на горелках и теплообменнике сажи, а также, механический недожог
q5	Теплопотери, в зависимости от наружной температуры
q6	Потери тепла при охлаждении топочной камеры во время очистки её от шлаков. Последний коэффициент относится только к твердотопливным устройствам, не учитывается при расчётах КПД оборудования, функционирующего на природном газе

Настоящий коэффициент полезного действия рассчитывают только на месте, в зависимости от правильно выполненной системы удаления дыма и качественного монтажа.

Больше всего на тепловую эффективность влияет температура отходящих газов, которая отмечена в формуле сокращением q2. Если интенсивность нагрева газов на 10-15 °С, то производительность повышается на 1-2 %. Поэтому наивысший КПД в конденсационных котлах, что относятся к низкотемпературной технике отопления.

Экономичный газовый котёл с высоким КПД

Как показывает практика, а также доказывает техдокументация, котлы зарубежных производителей имеют более высокий коэффициент полезного действия. Европейские организации акцентируют усилия на совершенствовании энергосберегающих технологий. Зарубежные котлы от газа характеризуются высокой производительностью, потому что их устройство подразумевает:

1. Модуляционную горелку. Котлы популярных компаний отличаются двухступенчатыми либо модулируемыми горелками, которые могут похвастаться автоматической приспособляемостью к фактическим рабочим параметрам отопительной системы. Остатков на выходе минимальное количество.


2. Нагрев жидкости. Хороший котёл – это оборудование, которое разогревает теплоноситель максимум до 70 °С, в то время как отходящие газы нагреваются не более 110 °С, это и даёт наилучшую тепловую отдачу. Однако при низкотемпературном нагреве жидкости присутствуют некоторые недостатки, такие как малая тяга и активное образование конденсата. Теплообменники в агрегатах от газа с высокой производительностью выполняются из качественной нержавейки и имеют особый конденсаторный блок, который необходим для отбора энергии от конденсата.
3. Нагрев подводящего газа и воздуха, что поступает в горелочное устройство. Подключение агрегатов закрытого типа происходит коаксиальному дымоходу. Воздух циркулирует в камеру сжигания через наружную полость трубы с двумя полостями, до этого подогреваясь, что способствует снижению нужных тепловых затрат на пару процентов. Горелочные устройства с предварительным изготовлением газовоздушной смеси тоже осуществляют подогрев газа перед подачей его на горелку.
4. Монтаж системы повторной циркуляции отходящих газов. В таком случае дым поступает не сразу в камеру сжигания, а циркулирует через дымоход, смешивается с чистым воздухом и оказывается опять в горелке.

Наивысший коэффициент полезного действия наблюдается при нагреве образования конденсата либо «точки росы». Агрегаты, функционирующие при низкотемпературном нагреве, называют конденсационными. Их отличие в небольшом количестве потребляемого газа и высокая тепловая эффективность, что очень видно при подсоединении к оборудованиям от баллонов с газом и газгольдеру.

Известно множество брендов конденсационных агрегатов, самыми популярными из них являются только некоторые. Газовые котлы с высоким КПД для дома вы можете выбрать из следующих марок:

• Виссман;
• Будерус;
• Вайлант;
• Бакси;
• Де Дитрих.

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.

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.

Источник: teplofan.ru

КПД твёрдотопливного котла

Мощность твердотопливного котла системы отопления, а значит способность обогревать помещение – это конечно важный параметр, но не настолько, чтобы ставить его во главу угла. Нужно обратить внимание ещё и на то, сколько он потребляет топлива для этого. Соотношение данных затрат к количеству полезного тепла, выделенного котлом для обогрева дома называется коэффициентом полезного действия, или сокращённо КПД.

От чего зависит КПД твёрдотопливного котла (а соответственно и мощность)? В первую очередь от потерь полезного тепла, которое может происходить из-за недожога выделяемых при горении газов (благодаря чему кстати образуется сажа), качественных характеристик топлива и степени выброса в трубу энергии тепла. Об этих и других факторах, снижающих показатель КПД, будет рассказано далее.

Почему не стоит доверять рекламе

При просмотре рекламных объявлений, относящихся к мощности твёрдотопливных котлов, часто можно увидеть предложения, обещающие от 90% КПД и выше. Однако если Вы запросите какой-нибудь официальный протокол или акт, подтверждающий этот показатель – Вам его не смогут предоставить, и вот почему.

Чтобы составить подобный документ, необходимо провести испытания, используя для этого соответствующим образом стандартизованное топливо. В отношении угля или дров получить такое топливо нельзя – потому что они по своим характеристикам и составу являются самыми нестабильными в мире. Как можно получить постоянный показатель, используя непостоянные составляющие?

Нестабильность твёрдого топлива

Рассмотрим, в чём же заключается нестабильность угля или дерева в качестве топлива. Начнём с угля.

Различных марок угля, предлагаемого на рынке, бесчисленное множество. Каждая марка отличается по структуре, химическому составу и влажностью. Может состоять как из крупных кусков, так и из мельчайших частиц, и все они могут быть смешаны в разных пропорциях. Соответственно теплотворность угля каждый раз будет разная. Соответственно КПД и мощность твердотопливного угля также будет разной.

Если говорить о дровах – то здесь ситуация точно такая же. Поленья обладают разными размерами, хранятся при различной влажности воздуха, а значит способность выделять тепло у них будет различная. Так, например, если при влажности дров, равной 15%, их теплотворность будет равна примерно 4.3 кВт*ч на килограмм, то при 20% она уже будет меньше 4 кВт*ч на килограмм. При большей влажности этот показатель будет ещё ниже.

Естественно, что при таких разбросах гарантировать точные КПД и мощность твёрдотопливного котла, равный 90% — мягко говоря вводить в заблуждение.

Рассмотрим другие факторы, влияющие на показатель коэффициента полезного действия.

Неправильная подача воздуха

От того, сколько кислорода поступает в топку, сильно зависит работа пламени.
обы топливо нормально горело и отдавало максимальное количество тепла, ему необходимо строго определённое количество воздуха – не больше, не меньше. Если воздуха будет мало – углеводороды, выделяемые при горении, будут плохо окисляться, а значит будет меньше выделяться тепла. Если же воздуха поступает много, а он, как правило, поступает охлаждённый, снижается температура выделяемых газов и они не успевают сгореть (оседая опять же сажей на трубах) и выделить тем самым полезное тепло. Стоит заметить, что в воздухе содержится влага, на испарение которой так же тратится тепло (вместо того, чтобы обогревать дом).

Большинство твёрдотопливных котлов, предлагаемых на рынке, работают по следующему принципу. В них установлен термостат, который регулирует температуру воды, циркулирующую по отопительной системе дома для его обогрева. Если вода становится слишком горячей – термостат уменьшает подачу воздуха в котёл (так регулируется мощность твердотопливного котла). Получается, что в тот момент, когда топливо разгорелось и КПД с мощность твердотопливного котла стало максимальным, а значит пламя стало нуждаться в большем количестве кислорода – термостат искусственно снижает КПД, ограничивая подачу воздуха.

После того, как температура снизилась, термостат опять начинает подавать воздух. Но к тому моменту топливо уже догорает и ему не нужно столько кислорода. Эффективность обогрева опять снижается за счёт охлаждения выделяемых газов, о чём было сказано ранее.

Получается, что принцип действия большинства твёрдотопливных котлов абсолютно противоречит понятию высокого КПД.

Холодные стенки котла

Обычно вокруг твёрдотопливного котла смонтирована ёмкость с водой, которая, нагреваясь, циркулирует по дому. Наличие воды способствует охлаждению стенок котла. Это опять же приводит к тому, что топливо не может нормально гореть. Его остатки вылетают в трубу и оседают на ней в виде сажи, не принеся никакой пользы. Ситуация усугубляется довольно тесным пространством в топке, что так же снижает количество кислорода, и без того низкое.

Круглосуточная потеря тепловой энергии

Для поддержания нужной температуры в доме твёрдотопливный котёл должен работать 24 часа в сутки. Теперь представьте, сколько за это время полезного тепла вылетает в трубу в виде сажи и несгоревших газов? КПД при такой работе никак не может быть 90%.

Здесь стоит упомянуть ещё такой тип котла, как пиролизный. В добавок к вышеуказанным недостаткам в его случае добавляется ещё два:

1. Круглосуточно работающий вентилятор потребляет электроэнергию.
2. Благодаря тому же вентилятору в котёл поступает избыточный кислород – снижается температура газов, они не успевают сгорать и улетают в трубу.

Ускоренное движение газов по трубе становится причиной снижения ещё одного параметра – КПД теплообмена. Из за особой конструкции котла пламя в нём не успевает догореть и поднимается в теплообменник, где и затухает, оставляя попутно сажу и выбрасывая в трубу не сгоревшие газы.

Источник: eurosantehnik.ru

Существует 2 метода определения КПД:

— по прямому балансу;

— по обратному балансу.

Определение КПД котла как отношение полезно затраченной теплоты к располагаемой теплоте топлива – это определение его по прямому балансу:

. (4.1)

КПД котла можно определить и по обратному балансу – через тепловые потери. Для установившегося теплового состояния получаем

. (4.2)

КПД котла, определяемый по формулам (1) или (2), не учитывает электрической энергии и теплоты на собственные нужды. Такой КПД котла называют КПД брутто и обозначают или .

Если потребление энергии в единицу времени на указанное вспомогательное оборудование составляет , МДж, а удельные затраты топлива на выработку электроэнергии в, кг/МДж, то КПД котельной установки с учетом потребления энергии вспомогательным оборудованием (КПД нетто), %,

. (4.3)

Иногда называют энергетическим КПД котельной установки.

Для котельных установок промышленных предприятий затраты энергии на собственные нужды составляют около 4% вырабатываемой энергии.

Расход топлива определяется:

. (4.4)

Определение расхода топлива связано с большой погрешностью, поэтому КПД по прямому балансу характеризуется низкой точностью. Данный метод используется для испытаний существующего котла.

Метод по обратному балансу характеризуется большей точностью, используется при эксплуатации и проектировании котла. При этом Q₃ и Q₄ определяется по рекомендации и из справочников. Q₅ определяется по графику. Q₆ – рассчитывается (редко учитывается), и по существу определение по обратному балансу сводится к определению Q₂, которое зависит от температуры уходящих газов.

КПД брутто зависит от типа и мощности котла, т.е. производительности, вида сжигаемого топлива, конструкции топки. На КПД влияет также режим работы котла и чистота поверхностей нагрева.

При наличии механического недожога часть топлива не сгорает (q₄), а значит не расходует воздуха, не образует продуктов сгорания и не выделяет теплоты, поэтому при расчете котла пользуются расчетным расходом топлива

. (4.5)

КПД брутто учитывает только тепловые потери.

Рисунок 4.1 — Изменение КПД котла с изменением нагрузки

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ В КОТЕЛЬНОМ АГРЕГАТЕ.

СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ

5.1 Потеря теплоты с уходящими газами

Потеря теплоты с уходящими газами Q_у.г возникает из-за того, что физическая теплота (энтальпия) газов, покидающих котел, превышает физическую теплоту поступающих в котел воздуха и топлива.

Если пренебречь малым значением энтальпии топлива, а также теплотой золы, содержащейся в уходящих газах, потеря теплоты с уходящими газами, МДж/кг, подсчитывается по формуле :

Q₂ = J_ч.г — J_в ; (5.8)

,

где – энтальпия холодного воздуха при a=1;

100-q₄ – доля сгоревшего топлива;

a_у.г – коэффициент избытка воздуха в уходящих газах.

Если температура окружающей среды равна нулю (t_х.в=0), то потеря теплоты с уходящими газами равна энтальпии уходящих газов Q_у.г=J_у.г.

Потеря теплоты с уходящими газами занимает обычно основное место среди тепловых потерь котла, составляя 5-12 % располагаемой теплоты топлива, и определяется объемом и составом продуктов сгорания, существенно зависящих от балластных составляющих топлива и от температуры уходящих газов:

. (5.9)

Отношение , характеризующее качество топлива, показывает относительный выход газообразных продуктов сгорания (при a=1) на единицу теплоты сгорания топлива и зависит от содержания в нем балластных составляющих:

– для твердого и жидкого топлива: влаги W^Р и золы А^Р;

– для газообразного топлива: N₂, CO₂, O₂.

C увеличением содержания в топливе балластных составляющих и, следовательно, , потеря теплоты с уходящими газами соответственно возрастает.

Одним из возможных направлений снижения потери теплоты с уходящими газами является уменьшение коэффициента избытка воздуха в уходящих газах a_у.г , который зависит от коэффициента расхода воздуха в топке a_Т и балластного воздуха, присосанного в газоходы котла, находящиеся обычно под разрежением

a_у.г = a_Т + Da . (5.10)

В котлах, работающих под давлением, присосы воздуха отсутствуют.

С уменьшением a_Т потеря теплоты Q_у.г снижается, однако при этом в связи с уменьшением количества воздуха, подаваемого в топочную камеру, возможно появление другой потери – от химической неполноты сгорания Q₃.

Оптимальное значение a_Т выбирается с учетом достижения минимального значения q_у.г + q₃.

Уменьшение a_Т зависит от рода сжигаемого топлива и типа топочного устройства. При более благоприятных условиях контактирования топлива и воздуха избыток воздуха a_Т, необходимый для достижения наиболее полного горения, может быть уменьшен.

Балластный воздух в продуктах сгорания помимо увеличения потери теплоты Q_у.г приводит также к дополнительным затратам электроэнергии на дымосос.

Важнейшим фактором, влияющим на Q_у.г , является температура уходящих газов t_у.г . Её снижение достигается установкой в хвостовой части котла теплоиспользующих элементов (экономайзера, воздухоподогревателя). Чем ниже температура уходящих газов и соответственно меньше температурный напор Dt между газами и нагреваемым рабочим телом, тем большая площадь поверхности Н требуется для такого же охлаждения газа. Повышение t_у.г приводит к увеличению потери с Q_у.г и к дополнительным затратам топлива DB. В связи с этим оптимальная t_у.г определяется на основе технико-экономических расчетов при сопоставлении годовых затрат для теплоиспользующих элементов и топлива для различных значений t_х.г.

На рис.4 можно выделить область температур (от до ), в которой расчетные затраты отличаются незначительно. Это дает основание для выбора в качестве наиболее целесообразной температуры , при которой начальные капитальные затраты будут меньше.

Существуют ограничительные факторы при выборе оптимальной :

а) низкотемпературная коррозия хвостовых поверхностей;

б) при ⁰C возможна конденсации водяных паров и соединение их с окислами серы;

в) выбор зависит от температуры питательной воды, температуры воздуха на входе в воздушный подогреватель и других факторов;

г) загрязнение поверхности нагрева. Это приводит к снижению коэффициента теплопередачи и к повышению .

При определении потери теплоты с уходящими газами учитывают уменьшение объема газов

. (5.11)

5.2 Потеря теплоты от химической неполноты сгорания

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания Q₃ возникает при неполном сгорании топлива в пределах топочной камеры котла и появления в продуктах сгорания горючих газообразных составляющих CO, H₂, CH₄, C_mH_n… Догорание же этих горючих газов за пределами топки практически невозможно из-за относительно низкой их температуры.

Химическая неполнота сгорания топлива может явиться следствием:

– общего недостатка воздуха;

– плохого смесеобразования;

– малых размеров топочной камеры;

– низкой температуры в топочной камере;

– высокой температуры.

При достаточном для полного сгорания топлива качестве воздуха и хорошем смесеобразовании q₃ зависит от объемной плотности тепловыделения в топке

. (5.12)

Оптимальное отношение , при котором потеря q₃ имеет минимальное значение, зависит от вида топлива, способа его сжигания и конструкции топки. Для современных топочных устройств потеря теплоты от q₃ составляет 0÷2 % при q_v=0,1÷0,3 МВт/м³.

Для снижения потери теплоты от q₃ в топочной камере стремятся повысить температурный уровень, применяя, в частности, подогрев воздуха, а также всемерно улучшая перемешивание компонентов горения.

Источник: studopedia.org

Простая физика

 

В процессе передачи тепловой энергии ее часть теряется – при прохождении по механизму, обогреве большого помещения, разнице мощностей. Поэтому газовый котел с КПД, равным ста процентам – фантастика. Или он, подобно электрической силе, не обогревает ничего, кроме воды, но кому нужен такой котел? Завышенные цифры используют в качестве рекламы, ведь коэффициент полезного действия – один из главных факторов, говорящих за покупку котла. Но случается, что после приобретения факт расходится с планом и в квартире/офисе/доме не так тепло, как обещал производитель.

 

КПД газового котла высчитывается по формуле: теплоемкость топлива помножить на разность температур внутри котла и снаружи, затем помножить на расход продуктов сгорания. На этом этапе возникает понятие низшей теплотворной способности топлива – количество энергии, которую дает газ при сжигании. Реальный уровень КПД газовых котлов колеблется от 70 до 95 процентов и эти цифры вполне приемлемы. Полезное действие можно усилить, оборудовав надежную теплоизоляцию котла отопления и тех фрагментов труб, которые забирают на себя часть энергии.

 

Понятная химия

 

Котел не может постоянно поддерживать неизменную температуру воды и своих стенок. Нагрев жидкости происходит в верхней части резервуара, в то время как снизу находится более холодная вода. Разница составляет всего пару градусов, но в конечном итоге и она влияет на КПД газового котла.

 

Не стоит путать коэффициент полезного действия котла с общей эффективностью системы обогрева. В первом случае нужно остановить свой выбор на котле проверенной фирмы, заслужившей лестные отзывы, во втором – поработать над теплоизоляцией помещения, в котором будет установлен котел. Понятия тесно связаны: чем ниже эффективность системы, тем больше потерь в части КПД.

 

Качество топлива – еще один параметр, влияющий на величину КПД. Так, природный газ содержит метан, в сжиженном газе встречаются примеси пропана и бутана. Эти составляющие практически не выделяют тепла при сгорании, а значит, могут незначительно снизить уровень КПД.

 

Три Э: экономия, экология, эффект

 

Наука помогла определить, что это такое – КПД газового котла. Дело за малым: обрисовать прочие параметры, определяющие полезное действие чугунного (или стального) нагревателя.

 

• экономичность: нет особенных затрат на хранение и транспортировку газа, поступающего по коммунальным магистральным сетям. Потребитель несет невысокие расходы по эксплуатации данного топлива;
• эффективность: газ калориен, то есть при сгорании выделяет немалое количество теплоты. Потому именно газовые котлы находятся в приоритете у людей, желающих эффективно обогреть свое жилое или рабочее пространство;
• экологичность:  сгорая, газ почти не оставляет в окружающей среде вредных веществ. Так, при переработке пропана СН4 выделяется водяной пар, углекислый газ и тепло – все то, что не может нарушить экологического баланса и не считается губительным для человеческого организма.

Источник: www.teplocom-m.ru

otoplenie.site

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.

В нагревательных приборах этого вида используется традиционный принцип действия, аналогичный хорошо знакомому для нас варианту печного отопления. Основное действие обусловлено процессом генерации тепловой энергии выделяемой при сгорании в топке котла угля, кокса, дров и других топливных ресурсов с последующей передачей тепла теплоносителю.

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.

Для справки: в качестве грубого примера, следует оценить тепловой эффект, получаемый при сидении возле костра. Выделяемая при горении дров тепловая энергия способна обогреть ограниченное вокруг костра пространство и предметы. Большая часть тепла от горящего костра (до 50-60%) уходит в атмосферу, ни давая никакой пользы, кроме эстетического содержания, в то время как соседние предметы и воздух получают ограниченное количество килокалорий. Коэффициент полезного действия у костра минимальный.

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. При такой ситуации в топке начинает образовываться и скапливаться в больших количествах сажа.

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

На заметку: уголь или дрова равномерно распределяются по колосникам или по решетке. Горение должно проходить по всей поверхности слоя. Равномерно распределенное топливо быстро подсыхает и горит по всей поверхности, гарантируя полное выгорание твердых компонентов топливной массы до летучих продуктов горения. Если вы правильно заложили топливо в топку, пламя пи работе котлов будет ярко желтого, соломенного цвета.

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.

На заметку: одной загрузки вполне достаточно для работы аппарата на оптимальных режимах до 12-14 часов.

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.

Для справки: К первым относятся стальные изделия. Для снижения рыночной стоимости агрегата, компании – производители используют основные элементы конструкции, выполненные из стали. Например, теплообменник изготавливается из высокопрочной жароустойчивой черной стали толщиной 2-5 мм. Таким же образом изготавливаются нагревательные трубчатые элементы, используемые для нагрева основного контура.

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 отличие от стальных агрегатов, большей эффективностью обладают чугунные твердотопливные аппараты.

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.

На видео можно увидеть, как сделать самостоятельно экономайзер (теплообменник)

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.

Зная значение теплоемкости летучих горячих газов, как 1,1 кДж/кг., делаем дальнейший расчет мощности теплового потока, если мы хотим снизить температуру дыма с 460 ⁰С до 160 градусов.

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.

kirpich174.ru

КПД котла: формула эффективности водогрейного оборудования

При строительстве собственного загородного дома особое внимание нужно уделить системе отопления, которая принесет тепло и уют вашему дому. Важным критерием эффективной системы отопления является отопительное оборудование, в частности — отопительный котел. Выбор водогрейного котла зависит от многих параметров, главными из которых являются используемое топливо и эффективность оборудования для ваших условий.

Отопительный котел — основа эффективной системы отопления для тепла и уюта.

Главным показателем эффективности отопительного котла является коэффициент полезного действия (КПД). Определение КПД котла происходит посредством соотношения полезно использованной теплоты и всей теплоты, которая выделилась при сжигании топлива. В идеальном случае расчет КПД производится по формуле:

η = (Q1/ Qri)100%, где Q1 — это теплота, использованная в полезных целях, а Qri — общая теплота.

Зависимость КПД водогрейного оборудования от нагрузки

Схема современного отопительного агрегата бытового назначения.

Повышение тепловой нагрузки, то есть увеличение количества сжигаемого топлива, не всегда приводит к положительным результатам. Одновременно с увеличением тепловой отдачи самого котла растет и потеря теплоты, которая уходит с дымовыми газами, так как их температура пропорциональна балансу температуры оборудования. Эффективность отопительного оборудования при этом уменьшается. Аналогично происходит и при эксплуатации отопителя на пониженной мощности. Если мощность будет ниже эксплуатационной более чем на 15%, это приведет к неполному сгоранию топливного вещества, а, соответственно, к прямому увеличению объема дымовых газов, что также снизит КПД отопительного оборудования. Поэтому важно точно соблюдать мощность котла, чтобы эксплуатировать его в оптимальном состоянии с наибольшей эффективностью.

Вернуться к оглавлению

КПД котлов с различными типами топлива

Расчет КПД котла, приведенный выше, применим только для грубых расчетов и редко используется при проектировании системы отопления. Он не применим для точных расчетов, так как не все тепло, получаемое при сжигании, расходуется на нагрев теплоносителя. Некоторая часть тепла теряется. Поэтому более точный расчет эффективности водогрейного оборудования производится по формуле:

η=100 — (q2 + q3 + q4 + q5 + q6), где q2 — потеря теплоты с уходящими продуктами горения; q3 — потери из-за недожога горючих газов; q4 — потери, связанные с механическим недожогом и золообразованием; q5 — потери из-за наружного охлаждения; q6 — потеря тепла со шлаками при очистке топки.

Читайте также: Как выбрать тепловую пушку
Рабочая схема индукционного нагревателя своими руками 
Паровое отопление — читайте здесь.

Вернуться к оглавлению

Потери тепла в отопителе

Вернуться к оглавлению

Потеря тепла с отходящими газами

Потери тепла с уходящими продуктами горения (q2) являются самыми весомыми. Температура продуктов горения напрямую влияет на эффективность отопительного котла.

Нормальный температурный напор на холодном конце воздухонагревателя обеспечивается при температуре 70-110°С.

Основные источники теплопотерь.

При уменьшении температуры уходящих газов на 12-15°С КПД котла увеличивается примерно на 1%. Однако охлаждение уходящих газов требует увеличения размеров поверхностей нагрева, что увеличивает размеры всей конструкции. Кроме того, при уменьшении температуры отработанных газов есть риск возникновения низкотемпературной коррозии.

Эта температура зависит от температуры поступающего воздуха и вида топлива. Рекомендуемые значения температуры уходящих газов для различных видов сжигаемого топлива и различной температуры входящего воздуха приведены в таблице ниже.

Вид топлива	Температура уходящих газов, oС	Температура входящего воздуха, oС
Каменный уголь	130-140	20-30
Слабореакционные угли марок А, ПА, Т	120-130	20-30
Бурые угли Марки Б3 Марки Б2 Марки Б1	140-145 145-150 150-160	30-40 40-50 60-70
Горючие сланцы	140-150	40-50
Торф	150-160	50-60
Мазут сернистый (sp = 0.5-2%)	150-160	70-90
Природный, попутный газ	110-120	20-30

Чтобы произвести расчет потерь тепла, связанных с уходящими продуктами горения, применяется формула:

q₂ = (T1 — T3) (A2/(21 — O2) + B), где Т1 — температура уходящих продуктов горения в контрольной точке за пароперегревателем; Т3 — температура входящего воздуха; 21 — концентрация кислорода в воздухе; О2 — концентрация кислорода в уходящих продуктах горения, ее определение происходит в контрольной точке; А2 и В — коэффициенты, которые зависят от сжигаемого топлива, приведены в таблице ниже.

Сжигаемое вещество	А2	B
Мазут	0,68	0,007
Природный газ	0,66	0,009
Уголь	0,664	0,008
Коксовый газ	0,6	0,011
Сжиженный газ	0,63	0,008
Кокс	0,65	0,008
Дерево сухое	0,65	0,008

Вернуться к оглавлению

Потеря тепла из-за химического недожога

Сжигание мазута приводит к потерям тепла из-за химического недожога.

Данный вид потери (q3) учитывается, если в качестве топлива используются газообразные вещества или мазут. Для современных газовых котлов он составляет 0,1-0,2%. Если процесс сжигания идет с небольшим избытком воздуха, то потерю следует принимать равной 0,15%, а при большом избытке воздуха — равной нулю. Если же используется смесь газов с разной температурой сгорания, то q3=0,4-0,5%.

Данный вид потерь (q4) характерен для твердых видов топлива. К примеру, для антрацита он равен 4-6%, для полуантрацита — 3-4%, а для каменного угля — 1,5-2%. Малореакционные виды угля необходимо сжигать с жидким шлакоудалением, тогда q4 будет минимальным из приведенных значений, при твердом же шлакоудалении принимается верхняя граница теплопотерь.

Вернуться к оглавлению

Потери тепла от наружного охлаждения

Данный вид потерь (q5) весьма невелик (составляет менее 0,5%) и уменьшается с ростом мощности отопительного агрегата. Такие потери соответствуют прямому расчету паропроизводительности котла:

• при паропроизводительности D от 42 до 25 кг/с потери равны q5=(60/D)^0,5/lgD;
• при паропроизводительности D более 250 кг/с потери принимаются равными 0,2%.

Вернуться к оглавлению

Потери тепла при удалении шлаков

Потери, связанные с физическим теплом шлаков, (q6) учитываются при жидком шлакоудалении. Если же шлак из топки удаляется твердым методом, то потеря тепла учитывается только если она составляет более 2,5Q.

Вернуться к оглавлению

Расчет эффективности котла на твердом топливе

Любой отопительный котел был бы идеальным, если бы его эффективность составляла 100%, однако, как уже говорилось ранее, такое невозможно из-за различного рода теплопотерь, зависящих как от сжигаемого топлива, так и от окружающих условий. Приведем пример расчета КПД отопительного устройства, работающего на твердом топливе:

Схема подключения котлов на твердом топливе.

• потери, связанные с физическим удалением шлаков q6= (Ашл*Зл*Ар)/Qri, где Ашл — доля шлака, которое определяется по балансу уноса золы из топки относительно объема топлива . При условии, что доля уноса золы при правильно организованном процессе горения составляет обычно 5-20%, то доля шлака составляет от 80 до 95%;
• Зл — энтальпия золы при температуре 600°С. Зл равняется 133,8 ккал/кг при нормальном тепловом расчете;
• Ар — зольность, рассчитанная на рабочую массу. В зависимости от вида топлива Ар колеблется от 5 до 45%;
• Qri — минимальное количество теплоты, выделяемое при сгорании. Данный параметр зависит от вида топлива и изменяется в пределах от 2500 до 5400 ккал/кг.

Исходя из вышеприведенных параметров, q6 колеблется в пределах от 0,1 до 2,3%.

Потери q5 зависят от номинальной производительности котла и вырабатываемой мощности. Для современных отопительных котлов малой мощности, которые применяются для обогрева частных домов, потери тепла от наружного охлаждения составляют 2,5-3,5%.

Потери от механического недожога (q4) в большей степени зависят от устройства самого котла и применяемого топлива. Теплопотери при этом составляют от 3 до 11%. Потери от химического недожога (q3) зависят от полноты смешивания горючего с поступающим воздухом. В обычных условиях такие потери равняются 0,5-1%.

Основной вид теплопотерь (q2), связанный с температурой уходящий газов, зависит от используемого топлива, температуры уходящих продуктов горения, организации процесса сгорания и особенностей конструкции оборудования. Для достижения нормы теплового расчета в 150°С минимальная рекомендованная температура уходящих газов при сжигании угля должна равняться 280°С. Потери тепла при этом составляют 9-22%.

Параметры оптимальной нагрузки обеспечивают высокую производительность отопительной системы.

Суммируя все потери, получаем максимальный коэффициент, который может быть получен в современном отопительном котле, равный 100-(9+0,5+3+2,5+0,1)=84,9%. Достижение подобного показателя может быть только при грамотном монтаже теплового оборудования, наладке высшей эффективности в зависимости от окружающих условий и подборе оптимального топлива. Эффективность отопительной системы зависит от оптимальной нагрузки, которая рекомендована производителем. Работа устройства должна быть организована так, чтобы большую часть времени он работал в экономичном режиме нагрузки.

Основные правила эксплуатации котлов для достижения максимального КПД:

• контроль стабильности горения и максимальной полноты сгорания;
• контроль состояния поверхности нагрева и очистка котла;
• расчет оптимальной тяги и давления поступающего воздуха;
• расчет доли золы.

Правильный расчет тяги, соответствующий балансу давления поступающего воздуха и скорости исходящих газов, положительным образом сказывается на полноте сгорания. Однако чрезмерное повышение давления поступающего воздуха влияет на увеличение потерь тепла с уходящими газами. Если же, наоборот, ограничить поступающий воздух, то это приведет к недостатку кислорода, а значит и к снижению процесса горения и увеличению золообразования.

Соблюдение данных рекомендаций позволит эксплуатировать отопительный котел в оптимальном режиме с максимальным КПД, что снизит затраты на отопление. Тепла вашему дому!

1poteply.ru

Твердотопливные котлы отопления и их особенности (схема отопления котла)

Твердотопливные котлы отопления, что это, в чем их преимущества, и стоит ли устанавливать котлы такого типа у себя дома или на даче, как выбрать схему отопления котла? На эти вопросы мы и попытаемся дать ответы далее.

Оглавление:

Плюсы твердотопливных котлов отопления:

• дешевизна топлива;
• не зависит от внешних факторов;
• покупка не составляет труда.

Минусы:

• нужно постоянно загружать топливо;
• не работают в автономном режиме;
• обладают низким КПД.

Твердотопливные котлы отопления и их особенности

Твердотопливные котлы – это самый дешевый способ обустроить отопление в доме, хоть это и не является простой задачей. Компании, производящие котлы такого типа производят все более удобные для потребителей модели, которые выбрасывают минимум вредных газов в окружающую среду. Однако, все еще производятся и устаревшие модели, хоть их число становится все меньше с каждым годом, и на из место приходят профессиональные, современные, эффективные, простые в эксплуатации и безопасные котлы.

Котлы на твердом топливе могут быть верхнего и нижнего сгорания. Если основное предполагаемое топливо для котла это дрова, то стоит выбрать модель нижнего сгорания. КПД такого котла будет более высоким, чем у модели верхнего сгорания, та как эти котлы рассчитаны на топку углем.

Котел нижнего сгорания состоит из двух или трех камер сгорания, что дает возможность полностью сжигать все частички топлива. Результатом такого принципа является то, что происходит существенное снижение расхода топлива и вредные вещества попадают в атмосферу в меньшем количестве (противоположная ситуация наблюдается с котлами с верхнего сгорания, в них происходит попадание недожженных частиц в атмосферу вместе с дымом).

Котлы с нижним сгорание открывают возможности для управления процессом сгорания и регулировки продуктивности, дозируя порции воздуха, который поступает в отделение топки. Это возможно благодаря регулятору тяги или вентилятору с управляющей системой.

Твердотопливные котлы из чугуна и стали

Чугунные котлы обладают более высокой устойчивостью к коррозии, чем стальные. Это важный момент, так как во время розжига котла на твердом топливе, пока температура в камере сгорания не превысит температуру точки росы, в камере сгорания происходит образование конденсата. Эта роса является не просто водой, когда горит уголь, она превращается в очень агрессивную среду. По этой причине, коррозия на стальном котле появится раньше, чем на чугунном.

Стальной теплообменник намного раньше прогорит из-за того, что чугун имеет более высокую огнестойкость. Но, чугунный котел является более хрупким, чем стальной, и может сломаться, если по нему придется случайный удар. Для чугунных котлов губительны температурные перепады – температура нагретой жидкости не должна превышать температуру обратного потока более чем на 20 ºC.

Котлы из чугуна делятся на секции, а это дает возможность для транспортировки по частям. Если неисправность обнаружена в одной секции, то не придется заменять весь котел. Эти опции отсутствуют в стальных котлах, которые являются цельным изделием. Стальной котел намного проще в изготовлении, в то время как для изготовления чугунного следует применять специальные литейные технологии.

Конфигурация стальных котлов может быть абсолютно разной, в то время как котлы из чугуна являются очень похожими. Причина этого в особенностях секционной конструкции. Так как чугунные котлы сложно оптимизировать, их КПД получается чуть заниженным в сравнении со стальными.

Принцип работы твердотопливного котла — видео

Бак аккумулятор в системе отопления дома

Бак аккумулятор в системе отопления может называться так же буферной емкостью. На сегодняшний день они все чаще начинают использоваться в отопительных системах. Давайте подробнее разберемся что же это такое.

Бак аккумулятор или теплоаккумулятор – это почти центральный элемент в отопительной системе, питающейся от нескольких тепловых источников. Источник тепла не постоянного типа, такой как твердотопливный котел, или солнечная система, нагревает воду в полости бака-аккумулятора, и может удовлетворять умеренные потребности в тепловой энергии обогреваемого пространства. А доля других источников тепловой энергии, у которых более высокие эксплуатационные расходы будет намного меньше.

Электрокотел в многотарифном режиме тоже работает намного более экономно, если он используется в паре с баком аккумулятором, который дает возможность максимально экономить электроэнергию в ночное время.

Отопительные системы в которых есть тепловые насосы тоже часто оснащены баками-аккумуляторами.

Отопительная система, питающаяся от твердотопливного котла при наличии теплоаккумулятора, работает в оптимальном режиме. Теплоноситель поступает из котла в емкость бака аккумулятора максимально разогретым. А уже из заряженного котлом теплового аккумулятора, теплоноситель передается внутрь системы по мере надобности, и не зависит от того, работает ли котел.

Человек, пользующийся тепловым аккумулятором существенно повышает свой комфорт в плане отопления, даже устаревшие отопительные системы, оборудованные буферной емкостью сравнимы с современными по качеству. Загружать топлив, и обслуживать котел можно в любое время. Образуется возможность для полной автоматизации отопительной системы после установки бака аккумулятора. Тепловая энергия из бака будет забираться в том количестве, в котором это необходимо. Бак аккумулятор защитит котел от чрезмерного перегрева. Установка теплоаккумулятора дает возможность для использования материалов из полимеров, а если бак не установлен, то этого делать нельзя.

Схема отопления котла

Схема отопления котла, а вернее её составление, это задача, требующая правильного подхода. Владелец постройки обязан выбрать наиболее оптимальный вариант отопления своего жилища, опираясь на свои материальные возможности и топливо, которое можно найти без труда.

Регулируемая отопительная система в двухэтажном доме

В данном случае представлена схема отопительной системы двухэтажного дома. Чаще всего устанавливают водяную отопительную систему, хотя, последнее реме все большей популярностью пользуются отопительные системы воздушного типа. Представленная схема может быть взята за основу и для более объемных объектов, при учете правильной адаптации под конкретную ситуацию. Схема может быть реализована самостоятельно, хотя наилучшим вариантом будет монтаж высококвалифицированными специалистами. Это связано с некоторыми нюансами, которые могут иметь место во время реализации отопительной системы, и при дальнейшей её эксплуатации.

Далее представлены элементы, которые понадобятся для обустройства отопительной системы в двухэтажном доме:

•  металлопластиковые трубы необходимого диаметра;
•  котел;
•  несколько дросселей;
•  конвекторы газа;
•  несколько кранов;
•  отопительные батареи;
•  кронштейны.

Схема отопления  дома видео

https://www.youtube.com/watch?v=Ef4t5uo2KAk

Отопление дома твердотопливным котлом

Отопление дома твердотопливным котлом является сегодня актуальной задачей. Это связано с тоем, что энергоносители дорожают с каждым днем, да и являются не всегда доступными, чего нельзя сказать о твердом топливе.

Так как коттеджное строительство сейчас на подъеме, люди все чаще задаются вопросом отопления своих коттеджей. Газ в дома такого типа проводят не сразу, и иногда это затягивается на длительное время, а дизельное топливо или электричество достаточно дорого стоит.

Естественно, можно пользоваться обычной дровяной печью или камином, но они обладают минимальной теплоотдачей, и вы будете вынуждены все время за ними следить. Установить твердотопливный котел – это оптимальное решение данной проблемы. Твердотопливные котлы можно топить углем, дровами, торфом или специальными древесными топливными гранулами. Отапливать дом при помощи твердотопливного котла – это очень легко в плане обслуживания и временных затрат связанных с этим. Нужно, всего-навсего, время от времени подкидывать топливо.

Твердотопливные котлы бывают классическими и пиролизными. В котле традиционного типа в виде теплоносителя выступает вода, которая нагревается во время сгорания топлива. После этого, уже нагретый теплоноситель распространяется по отопительной системе, тем самым нагревая дом. В пиролизных котлах, они еще называются газогенераторными, принцип работы заключается в сухой перегонке топлива.

Под действием высокой температуры (200 – 800 ºC) в низкокислородной среде, происходит разложение дерева и выделение пиролизного газа. Когда данный газ контактирует с кислородом, он загорается, и это сопровождается выделением большого количества теплоты. В газогенераторном котле, наблюдается увеличение интервала подбрасывания топлива в два раза, если сравнивать с обычным, а КПД может достигать 90%. Кроме этого, в таком котле топливо сгорает полностью.

Ещё котел может зависеть от стороннего притока энергии, а может не зависеть. Энергозависимые котлы нуждаются во внешнем источнике электричества, поскольку они могут быть оборудованы электрической панелью управления, также в них может быть установлен вентилятор, чтобы нагнетать воздух. Благодаря этому, система циркуляции воздуха значительно упрощается.

Подведя итог, можно сказать, что твердотопливный котел вполне может использоваться как основной источник тепла, так и резервный. Несмотря на то, что такой котел требует постоянного обслуживания, он может оказаться единственным доступным решением в отдаленных уголках нашей страны. А доступное и недорогое топливо для него позволяет использовать такие котлы во всех видах загородных домов.

Твердотопливный котел в работе -видео

postroyka-dom.com

Как выбрать твердотопливный котел для отопления частного дома

На сегодняшний день на рынке существует огромное количество различных моделей твердотопливных котлов. Прежде всего это пиролизные и традиционные отопители, работающие на дровах, пеллетах, опилках или угле. В данном материале мы постараемся ответить на часто задаваемый вопрос: как правильно выбрать твердотопливный котел? После прочтения статьи вы сможете самостоятельно определить ключевые моменты, которое необходимо учитывать при выборе отопительного агрегата.

Некоторые тонкости в устройстве котлов

Устройство твердотопливного котла

Для начала разберем, как работает классический котел. Стандартный аппарат состоит из загрузочного бункера (топки), зольной камеры и зольника для сбора золы, колосника, водяной рубашки, входного и выходного патрубка, дымохода и заслонки. Также в устройство котла может входить вентилятор и автоматический блок управления.

Автоматика позволяет управлять насосом циркуляции системы отопления, а также регулировать количество подачи воздуха для контроля процесса сгорания топлива в зависимости от выбранного температурного режима.

Блок управления с вентилятором

Максимальная эффективность в лучших твердотопливных котлах достигается при небольшом избытке воздуха и минимальных потерях тепла вместе с выхлопом дымовых газов.

Для этого в дымоход встраивается регулятор, который подмешивает холодный воздух внутрь дымохода, позволяя сохранять максимальное количество тепла внутри топки котла.

Холодный дымоход – свидетельство качественного твердотопливного котла с высоким коэффициентом полезного действия.

В пиролизных котлах обычно устанавливают автоматический регулятор тяги, когда цепь подсоединяется к нижнему окну подачи кислорода. Под колосники поступает необходимое количество воздуха для обеспечения горения топлива.

После того, как дрова загорятся, автоматический цепной регулятор закрывает нижнее окно, исключая избыточную  подачу кислорода в камеру сгорания. Также существуют котлы  с ручной регулировкой, которая позволяет увеличивать или уменьшать тягу, согласно выбранному температурному режиму.

Цепочный регулятор тяги

Рассматривая пиролизные котлы, обращайте внимание на наличие регулятора подачи вторичного воздуха с дополнительной камерой сгорания, так как это позволяет дополнительно сжигать газ СО₂, который вырабатывается во время горения твердого топлива, что в свою очередь повышает эффективность котла.

Дополнительная камера сгорания

Почему в стальных котлах выше КПД

Сталь менее хрупкий материал, чем чугун, из-за этого  стальные отопительные агрегаты обладают тем преимуществом, что в них можно  конструировать камеры сгорания более сложных геометрических форм. Это позволяет увеличить площадь теплообмена, тем самым повышая КПД.

Ниже на фото в разрезе показана камера сгорания стального твердотопливного котла сложной конфигурации. Разумеется, что стоимость такого агрегата будет выше среднестатистических цен на рынке.

Разрез камеры сгорания

Что важно знать перед покупкой

Нужно учитывать, что далеко не все котлы подойдут для ваших условий. Обращайте внимание как выполняется загрузка топлива в камеру сгорания. Как правило, в чугунных котлах загрузка дров или угля выполняется сбоку. В тоже время, существует много моделей с верхней загрузкой.

Если котельная расположена непосредственно внутри дома, то это может создать некоторые неудобства, из-за того, что при открытии дверцы отопителя в помещение будет попадать дым.

Чтобы исключить попадания дыма в жилые помещения, котлы с верхней загрузкой лучше располагать в отдельной котельной.

Выбор твердотопливного котла

Делая выбор твердотопливного котла учитывайте площадь помещения. Принято считать, что для отопления 10 м^₂ котел должен вырабатывать 1 кВт тепловой энергии. Этот показатель можно принимать за норму  при соблюдении следующих условий:

• Высота потолка не превышает 3 м;
• Количество и качество окон соответствует требуемым стандартам;
• Дом должен быть хорошо утеплен для уменьшения потерь тепла.

Допустим, при площади дома в 200 м² твердотопливный котел должен обладать мощностью минимум в 20 кВт. На первый взгляд все требования вышеуказанных условий выполняются, но на самом деле есть одна деталь, о которой никогда нельзя забывать.

Если котел в точности подобран под теплопотери дома и не обладает запасом мощности, то в холодное время суток для поддержания комфортной температуры необходимо будет постоянно подбрасывать дрова в топку, а это не всегда удобно, особенно ночью.

Чтобы не сталкиваться с подобными трудностями, лучше купить котел с запасом мощности. Например, при требуемой мощности в 20 кВт лучше выбрать котел, который сможет выдавать 30-40 кВт тепловой энергии. Интенсивность горения можно контролировать автоматическим или ручным регулятором подачи воздуха в камеру сгорания.

При наличии большой котельной иногда используют буферную емкость, которая устанавливается между котлом и системой отопления. В процессе работы котел нагревает воду, которая накапливается в тепловом аккумуляторе,  а затем после окончания работы котла, подается в систему отопления.

Буферная емкость

Если при выборе учитывается цена котла, то лучше остановить свой выбор на отопителях зарубежных производителей средней стоимости, в которых будет отсутствовать  сложная электроника, характерная для дорогостоящих производителей.

Заключение

Для отопления частного дома лучше ориентироваться на твердотопливные котлы средней ценовой категории, которые будут обладать некоторым запасом мощности по сравнению с требуемыми параметрами для отапливаемого помещения. В заключение рекомендуем посмотреть видео с полезными рекомендациями эксперта по поводу выбора котла на твердом топливе.

cotlix.com

Как подобрать твердотопливный котел

В некоторых котлах длительное горение достигается конструктивно (топка котла увеличена в 1,5-2 раза и теплообменник котла более эффективен), при этом автоматика горения все равно присутствует

Что такое котел с автоподачей твердого топлива (пелетный и угольный)

Эти котлы оборудованы бункером для хранения топлива (уголь или пелеты), а также механизмом подачи топлива из бункера в котел. Таким образом, топливо забирается из бункера и попадает в специальное горелочное устройство (горелку) внутри котла и горит в этой горелке. Воздух на горение подается при помощи вентилятора.

Автоматика котла с автопдачей управляет:

Скоростью подачи топлива из бункера в котел (чем выше установим температуру – тем быстрее будет подаваться топливо)

Количеством оборотов вентилятора (количество воздуха на горение)

В некоторых котлах автоматическим розжигом топлива

Насосами системы отопления и нагрева бойлера косвенного нагрева

Что такое пиролизный котел 

Это дровяной котел длительного горения, с самым высоким КПД (до 91 %) и временем горения одной закладки дров до 10-12 часов. Эффект заключается в разделении горения на 2 части: 1. Горение твердого остатка: куча дров в топке горит и выделяет горючий древесный газ, 2. Горение самого газа. По сути, мы отбираем тепло у газа, который сжигается во второй камере сгорания. Весь процесс горения в пиролизном котле можно разделить на 4 этапа (см.картинку):

Как понять, что лучше и что важно знать при выборе котла:

Толщина металла. Чем толще металл  —  тем дольше проработает котел. Например срок эксплуатации котлов с толщиной металла 3 мм  в среднем 7-15 лет. В то время котлы с толщиной металла от 6 мм могут проработать 40-50 лет.

Теплообменник котла. Чем больше ходов для дымовых газов у котла – тем больше его КПД. Также стоит брать во внимание наличие или отсутствие охлаждаемых колосников. Чем больше теплообменных поверхностей у котла – тем выше его КПД.  Как правило, при горении на колосниках образуется самая высокая температура и если это тепло передавать котловой воде, то мы на 5-10 % увеличиваем теплосъем в котле и сжигаем меньше топлива.

На схеме показаны 2 котла – котел с низким КПД и котел с высоким КПД. Главное их отличие в количестве теплообменных поверхностей или газоходов.

Удобство в эксплуатации. Стоит обращать внимание на опции котла, так как от них зависит удобство и комфорт в эксплуатации котла. Например, механизм очищения колосников дает возможность за 3 секунды разбить прогоревший твердый остаток и помочь ему попасть в зольник, где этот остаток может быть удален. Традиционный способ удаления пепла и скоксовавшегося угля может затянуться на несколько минут и может требовать больших усилий и умения обращаться с кочергой.

Наличие ревизионных окошек в нужном месте для прочистки теплообменника помогает быстро и удобно очистить теплообменные поверхности от гари и копоти и тем самым увеличить упавший КПД.

Автоматика управления горением. Чтобы получить длительное горение – нужно автоматически управлять подачей воздуха в котел. Для этих целей подойдут 2 решения: механический регулятор тяги RT3 или электронный блок управления+вентилятор

Механический регулятор тяги RT3 дает экономию топлива до 10%. В то время как решение «Регулятор + вентилятор» может дать до 40 % экономии топлива. Также вентилятор позволяет сжигать низкосортный (дешевый) уголь и отходы угольной промышленности.

Все вышеупомянутые котлы и котельная автоматика представлены в нашем салоне по адресу Симферополь, проспект Победы 286.

Позвоните нам, мы подскажем и подберем котел с учетом всех Ваших требований либо поможем сделать Ваш существующий котел более экономным.

solar-tt.com