Кпд твердотопливного котла – КПД и мощность твердотопливных котлов. Где вас обманывают?

Содержание

КПД и мощность твердотопливных котлов. Где вас обманывают?

Если Вы задумали строительство загородного дома в том месте, где нет возможности подключиться к централизованному отоплению, перед Вами обязательно встанет вопрос выбора автономной отопительной системы. Довольно часто в таких случаях приходится довольствоваться установкой твёрдотопливного котла, использующего в своей работе энергию дров или угля. Современный рынок предлагает множество решений, производители обещают высокую теплоотдачу и КПД, а так же низкий расход топлива. Но стоит ли доверять обещаниям производителей? Данная статья поможет Вам разобраться в вопросе подбора мощности твердотопливных котлов и их КПД. Поможет выяснить нюансы работы твёрдотопливного котла и на сколько он эффективен.

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. Чтобы 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.

Необходимость постоянно следить за работой котла

В заключение стоит сказать о том, что мощность твёрдотопливного котла необходимо контролировать круглосуточно 7 дней в неделю. Вы не сможете нормально отлучиться, куда-нибудь уехать и оставить котёл без присмотра. Фактически Вы становитесь его заложником на все месяцы отопительного сезона.

Стоит ли устанавливать такой котёл – решать конечно Вам. Но всё-таки есть смысл поискать вариант более эффективный, экономичный и не имеющий таких требований к эксплуатации.

eurosantehnik.ru

расчет, как рассчитать водогрейный котел, как посчитать зависимость КПД от нагрузки, как наладить отопительный котел

Содержание:

Создать уютную и комфортную атмосферу в загородном доме довольно просто – нужно только правильно оборудовать систему отопления. Главным компонентом эффективной и надежной отопительной системы является котел. В статье далее мы поговорим о том, как посчитать КПД котла, какие факторы на него влияют и как повысить эффективность отопительного оборудования в условиях конкретного дома.


Как подобрать котел

Безусловно, чтобы определить, насколько эффективным будет тот или иной водогрейный котел, необходимо определить его КПД (коэффициент полезного действия). Этот показатель представляет собой отношение использованного на обогрев помещения тепла к общему количеству сгенерированной тепловой энергии.


Формула расчета КПД выглядит так:

ɳ=(Q1÷Qri),

где Q1 – тепло, использованное эффективно;

Qri – общее количество выделенного тепла.

Какова зависимость между КПД котла и нагрузкой

На первый взгляд может показаться, что чем больше топлива сжигается, тем лучше работает котел. Однако это не совсем так. Зависимость КПД котла от нагрузки проявляется как раз наоборот. Чем больше топлива сжигается, тем больше выделяется тепловой энергии. При этом возрастает и уровень теплопотерь, поскольку в дымовую трубу уходят сильно разогретые дымовые газы. Следовательно, топливо расходуется неэффективно.


Похожим образом ситуация развивается и в тех случаях, когда отопительный котел работает на пониженной мощности. Если она не дотягивает до рекомендуемых значений более чем на 15 %, топливо не будет сгорать полностью, а количество дымовых газов возрастет. В результате, КПД котла довольно сильно упадет. Вот почему стоит придерживаться рекомендуемых уровней мощности работы котла – они рассчитаны для эксплуатации оборудования максимально эффективно.

Расчет КПД с учетом различных факторов

Приведенная выше формула не совсем подходит для оценки эффективности работы оборудования, так как рассчитать КПД котла точно с учетом только двух показателей очень сложно. На практике в процессе проектирования применяют другую, более полную формулу, поскольку не все вырабатываемое тепло используется для прогрева воды в отопительном контуре. Определенное количество тепла теряется в процессе работы котла.


Более точный расчет КПД котла производится по такой формуле:

ɳ=100-(q2+q3+q4+q5+q6), в которой

q2 – теплопотери с выходящими горючими газами;

q3 – потери тепла в результате неполного сгорания продуктов горения;

q4 – теплопотери из-за недожога топлива и выпадения золы;

q5 – потери, вызванные внешним охлаждением прибора;

q6 – теплопотери вместе с удаляемым из топки шлаком.

Теплопотери при удалении горючих газов

Наиболее существенные потери тепла происходят в результате эвакуации в дымоход горючих газов (q2). Эффективность котла во многом зависит от температуры горения топлива. Оптимальный температурный напор на холодном конце водонагревателя достигается при нагреве до 70-110 ℃.

Когда температура уходящих горючих газов падает на 12-15 ℃, КПД водогрейного котла возрастает на 1 %. Тем не менее, чтобы снизить температуру уходящих продуктов горения, необходимо увеличить размер прогреваемых поверхностей, а, значит, и всей конструкции в целом. Кроме того, при охлаждении угарных газов возрастает риск низкотемпературной коррозии.


Помимо прочего температура угарных газов зависит еще и от качества и типа топлива, а также нагрева поступающего в топку воздуха. Значения температур поступающего воздуха и выходящих продуктов горения зависят от видов топлива.

Для вычисления показателя теплопотерь с уходящими газами используют такую формулу:

Q2= (T1-T3) × (A2 ÷ (21-O2) + B), где

T1 – температура эвакуируемых горючих газов в точке за пароперегревателем;

T3 – температура поступающего в топку воздуха;

21 – концентрация кислорода в воздухе;

O2 – количество кислорода в уходящих продуктах горения в контрольной точке;

A

2 и B – коэффициенты из специальной таблицы, которые зависят от типа топлива.

Химический недожог как источник теплопотерь

Показатель q3 используется при расчете КПД газового котла отопления, например, или в тех случаях, когда топливом служит мазут. Для газовых котлов значение q3 составляет 0,1-0,2 %. При незначительном избытке воздуха при горении этот показатель равен 0,15 %, а при существенном переизбытке воздуха его не принимают в расчет вовсе. Однако при сжигании смеси из газов различной температуры значение q3=0,4-0,5 %.


Если же отопительное оборудование работает на твердом топливе, в расчет принимают показатель q4. В частности, для угля антрацита значение q4=4-6 %, полуантрациту характерно 3-4 % теплопотерь, а вот при сгорании каменного угля образуется всего 1,5-2 % потерь тепла. При жидком шлакоудалении сжигаемого малореакционного угля значение q4 можно считать минимальным. А вот при удалении шлака в твердом виде теплопотери возрастут до максимальной границы.

Потери тепла в связи с внешним охлаждением

Такие потери тепла q5 обычно составляют не более 0,5 %, а по мере возрастания мощности отопительного оборудования они еще больше сокращаются.

Данный показатель связан с расчетом паропроизводительности котельной установки:

  • При условии паропроизводительности D в пределах 42-250 кг/с, значение потерь тепла q5=(60÷D)×0,5÷lgD;
  • Если значение паропроизводительности D превышает 250 кг/с, уровень теплопотери считают равным 0,2 %.

Количество теплопотерь от удаления шлака

Значение теплопотерь q6 имеет значение только при жидком шлакоудалении. А вот в тех случаях, когда из топочной камеры удаляют шлаки твердого топлива, теплопотери q6 учитывают при расчете КПД котлов отопления только в случаях, если они составляют более 2,5Q.

Как посчитать КПД твердотопливного котла

Даже при условии идеально проработанной конструкции и качественного топлива, КПД отопительных котлов не может достигать 100 %. Их работа обязательно сопряжена с определенными потерями тепла, вызванными как типом сжигаемого топлива, так и рядом внешних факторов и условий. Чтобы понять, как на практике выглядит расчет КПД твердотопливного котла, приведем пример.


Например, теплопотери от удаления шлаков из топливной камеры составят:

q6=(Ашл×Зл×Ар)÷Qri,

где Ашл – относительное значение шлака, удаляемого из топки к объему загружаемого топлива. При грамотном использовании котла доля отходов горения в виде золы составляет 5-20 %, то данное значение может быть равно 80-95 %.

Зл – термодинамический потенциал золы при температуре в 600 ℃ в обычных условиях равен 133,8 ккал/кг.

Ар – зольность топлива, которая рассчитывается на общую массу топлива. В различных видах горючего показатель зольности колеблется от 5 % до 45 %.

Qri – минимальный объем тепловой энергии, который генерируется в процессе сгорания топлива. В зависимости от разновидности топлива теплоемкость колеблется в рамках 2500-5400 ккал/кг.

В данном случае с учетом указанных значений теплопотери q6 будут составлять 0,1-2,3 %.

Значение q5 будет зависеть от мощности и проектной производительности отопительного котла. Работа современных установок с малой мощностью, которыми очень часто обогревают частные дома, обычно сопряжена с теплопотерями данного вида в пределах 2,5-3,5 %.

Теплопотери, связанные с механическим недожогом твердого топлива q4, во многом зависят от его типа, а также от конструкционных особенностей котла. Они колеблются в пределах 3-11 %. Это стоит учитывать, если вы ищете способ, как наладить котел на более эффективную работу.


Химический недожог горючего обычно зависит от концентрации воздуха в сгораемой смеси. Такие теплопотери q3, как правило, равны 0,5-1 %.

Наибольший процент теплопотерь q2 связан с уходом тепла вместе с горючими газами. На этот показатель влияет качество и вид топлива, степень разогрева горючих газов, а также условия эксплуатации и конструкция отопительного котла. При оптимальном тепловом расчете в 150 ℃ эвакуируемые угарные газы должны быть разогреты до температуры в 280 ℃. В таком случае данное значение теплопотерь будет равно 9-22 %.

Если все перечисленные значения потерь суммировать, получим значение эффективности ɳ=100-(9+0,5+3+2,5+0,1)=84,9 %.

Это значит, что современный котел может работать лишь на 85-90 % мощности. Все остальное уходит на обеспечение процесса горения.

Обратите внимание, что добиться таких высоких значений не так просто. Для этого нужно грамотно подойти к подбору топлива и обеспечить для оборудования оптимальные условия. Обычно производители указывают, с какой нагрузкой должен работать котел. При этом желательно, чтобы основную часть времени он был настроен на экономный уровень нагрузок.


Для работы котла с максимальным КПД, его нужно использовать с учетом таких правил:

  • обязательна периодическая чистка котла;
  • важно контролировать интенсивность горения и полноту сгорания топлива;
  • нужно рассчитать тягу с учетом давления подаваемого воздуха;
  • необходим расчет доли золы.

На качестве сгорания твердого топлива положительным образом отражается расчет оптимальной тяги с учетом давления воздуха, подаваемого в котел, и скорости эвакуации угарных газов. Тем не менее, при возрастании давления воздуха вместе с продуктами сгорания в дымоход удаляется больше тепла. А вот слишком малое давление и ограничение доступа воздуха в топливную камеру приводит к снижению интенсивности горения и более сильному золообразованию.

Если у вас дома установлен отопительный котел, обратите внимание на наши рекомендации по увеличению его КПД. Вы сможете не только сэкономить на топливе, но и добьетесь комфортного микроклимата в доме.


teplospec.com

ТОП-10 лучших твердотопливных котлов - Рейтинг 2018

Система отопления — одна из неотъемлемых коммуникаций здания. И здесь прогресс тоже не стоит на месте: ежегодно производители радуют новыми агрегатами. Чтобы сделать хороший выбор, необходимо учитывать, что каждый твердотопливный котел рассчитан на определенную мощность и, соответственно, может иметь ограничение на размер площади отопления. Также имеют значение КПД устройства и тип управления, например, наличие функции автоматического розжига существенно упростит эксплуатацию.

Мы составили рейтинг самых лучших новинок 2018 — 2019 года. По мнению покупателей, именно эти твердотопливные котлы имеют оптимальное соотношение цена-качество, простоту эксплуатации и привлекательный внешний вид. Они наиболее востребованы и уже достойно себя зарекомендовали. Итак, посмотрим наш топ-10.

10Теплодар Куппер ПРО 22


Комбинированный котел для средних площадей — до 200 кв.м. Данная модель от отечественного производителя открывает наш рейтинг лучших котлов 2018 — 2019 года. Есть возможность установки горелки (также не входит в комплектацию). Имеет высокую теплоотдачу. Температура теплоносителя — от 50 до 90 градусов. Изделие быстро разжигается и долгое время сохраняет хорошую температуру.

Плюсы:

  • Есть встроенный ТЭН мощностью 9 кВт.
  • Широкий выбор топлива — от твердых видов до газа.

Минусы:

  • Пеллетную либо газовую горелку необходимо докупать самостоятельно.
  • Небольшое отверстие для закладки дров.

9ZOTA Тополь М 20


Бюджетный вариант с хорошей мощностью — отличный выбор для небольшого частного дома или дачи. Производитель рекомендует использовать для работы данного котла дрова и древесный уголь. Съемная заслонка обеспечивает легкую чистку теплоносителя.

Плюсы:

  • Имеет ТЭН для поддержания высокой температуры.
  • Приятная цена на отечественное изделие.
  • Трехходовой газоход увеличивает эффективность котла.

Минусы:

  • Не самый хороший КПД — 70%.
  • Сильная тяга требует определенного привыкания в эксплуатации.

8Roda Brenner Classic BCR-03


Котел, в котором возможно комбинированное отопление — не только древесными породами либо антрацитом, но и газом, коксом, дизелем. Универсальный вариант — хорошая идея для тех, кто не знает, какое отопление выбрать. Механическое управление сводит к минимуму вероятность поломки, а также делает эксплуатацию котла простой и понятной.

Плюсы:

  • Большое окно для закладки топлива.
  • Качественная теплоизоляция изделия — риск ожога минимален.
  • Два режима подачи воздуха — с помощью регулятора и вручную.
  • Простота эксплуатации и обслуживания.

Минусы:

  • Котел комбинированный, но горелка докупается отдельно.
  • Для отопления в межсезонье необходимо приобрести буферную емкость.

7Bosch Solid 2000 B SFU 12


Еще одна модель с механическим управлением. Производитель рекомендует топить углем, но допускает также использование угольных брикетов, дров, кокса. Сам бренд — один из лучших производителей подобной техники — говорит о качестве изделия: в эксплуатации оно не доставит проблем.

Плюсы:

  • Модернизированная топка позволяет регулировать подачу воздуха.
  • Отлично справляется с отоплением площадей до 560 кв.м.
  • Можно использовать как основной котел и в одной системе с газовым котлом.

Минусы:

  • У котла небольшая камера загрузки.
  • В изделиях чешского производства иногда «хромает» качество сборки.

6Буржуй-К СТАНДАРТ-20


Стильный твердотопливный пиролизный котел оценят те, для кого практичность и функциональность важны не менее эстетики. Теплообменник изготовлен из высокопрочной стали, имеет встроенные термометр и манометр. Котел Буржуй-К СТАНДАРТ-20 оснащен также и регулятором тяги, что позволяет изменять скорость горения топлива, а значит — и его расход, а также интенсивность обогрева помещений. Хороший вариант для тех, кто дома бывает преимущественно по вечерам и ночью. Производитель рекомендует топить данный котел углем либо дровами.

Плюсы:

  • Может отапливать площадь до 220 кв.м.
  • Пиролиз обеспечивает тепло при небольшом расходе топлива.
  • Золы образуется мало — не нуждается в частой чистке.

Минусы:

  • В некоторых изделиях створки топки не прилегают плотно.
  • Березовые дрова для розжига лучше не использовать — при температуре до 60 градусов труба может забиться дегтем.

5Protherm Бобер 20 DLO


Классический одноконтурный твердотопливный котел мощностью 19 кВт. Рекомендуемое топливо — дрова либо уголь. Корпус выполнен из чугуна — этот материал долго сохраняет и передает тепло. Устройство оснащено надежным механическим управлением. Это лаконичная, надежная модель.

Плюсы:

  • Высокий КПД изделия — 90,2%.
  • Простой в монтаже — напольная установка.
  • Энергонезависимый — отключение электроэнергии не влияет на работоспособность.
  • Возможность комбинировать с электро- и газовыми котлами.

Минусы:

  • Ручной розжиг не так удобен, как автоматический.
  • Малая теплопроводность — чтобы разогреть, требуется время.

4Stropuva Mini S8


Твердотопливный одноконтурный котел, предназначенный для обогрева небольших помещений — до 80 кв.м. Независим от электроэнергии либо иных коммуникаций — отличное решение для дома в деревне. Но и в городе для небольшого дома этот котел — весьма удачный вариант, поскольку сохраняет тепло до 20 часов. Также у изделия высокий КПД — 85%.

Плюсы:

  • Продается в собранном виде — сразу готов к установке.
  • Имеет малый расход топлива.
  • Тепло сохраняет действительно долго.
  • Компактный — не занимает большую площадь.

Минусы:

  • Окошко для загрузки брикетов, угля и дров расположено низко — требуется сноровка.
  • Агрегат достаточно тяжелый — для перемещения необходима помощь.

3Viadrus Hercules U22 D-4


Комбинированный котел, уверенно занявший 3 место в нашем ТОП-10, который может работать как на твердом топливе, так и на газовом или дизельном. Производитель рекомендует дрова, но кокс уголь, газ, отработанное масло также прекрасно используются этим котлом для добычи тепла. Прочный чугун и надежные соединительные элементы делают данное устройство хорошим выбором для активной эксплуатации.

Плюсы:

  • Сохраняет тепло долгое время.
  • Можно выбирать количество секций.

Минусы:

  • Горелка не поставляется в комплекте.

2Buderus Logano G221-20


Твердотопливный котел с открытой камерой сгорания выполнен из прочного, долговечного чугуна. Немецкий производитель Buderus рекомендует использовать для отопления не только дрова и уголь, но также и кокс — это позволяет выбрать наиболее удобный для себя вариант. Котел Logano G221-20 — покупка на долгие годы. Он скорее надоест, чем сломается.

Плюсы:

  • Установка агрегата проста и не требует сварки.
  • Основательно продуманная конструкция обеспечивает долговечность изделия.
  • Большая загрузочная дверца — удобно пользоваться крупными поленьями.

Минусы:

  • Цена — за такое изделие не высока, но есть варианты дешевле.

1ZOTA Pellet 25А


Одноконтурный котел, лидер нашего рейтинга лучших твердотопливных котлов 2018 — 2019 года, предназначенный для отопления средних и больших площадей — до 250 кв.м. Опытные пользователи сразу оценят особенности данного котла — он требует минимум физического присутствия, поскольку оснащен функцией автоматической подачи топлива, а также автоматизированной системой управления, возможностью подключить внешнее управление и теплые полы.

Котел ZOTA Pellet 25А оснащен и датчиком уличной температуры, что позволяет своевременно регулировать температуру внутри помещения. Рекомендуемое топливо — дрова, брикеты и пеллеты.

Плюсы:

  • Укомплектован бункером для автоматической подачи топлива.
  • Имеет защиту от перегрева.
  • Панель управления оснащена многочисленными датчиками.

Минусы:

  • Цена — за комфорт нужно платить.
  • При пеллетном отоплении большой расход топлива.

buyer.pro

Повышаем эффективность (кпд) твердотопливного котла

Отопительная техника, работающая на твёрдом топливе, предоставлена на сегодняшний день целой группой аппаратов. Каждый тт котел, выпускаемый на сегодняшний день отечественными и заграничными компаниями-изготовителями – это абсолютно новые, очень технологичные приборы с нагревательной функцией. За счёт внедрения в конструкцию радиаторов технических новинок и оснащения устройствами автоматизированного контроля, получилось намного увеличить КПД, улучшить работу котлов на твердотопливных элементах.

В приборах нагрева данного вида применяется обычный рабочий принцип, подобный отлично знакомому для нас варианту воздушного отопления. Основное действие вызвано процессом генерации энергии тепла выделяемой при горении в камере сгорания котла угля, древесного угля, дров и прочих топливных ресурсов с дальнейшей теплопередачей тепловому носителю.

Как и прочие устройства, обеспечивающие производство, энергопередачу, оборудование для котельной имеет собственный КПД. Рассмотрим намного детальнее, что представляет собой КПД агрегатов, работающих на твёрдом топливе. Попытаемся отыскать ответы на вопросы, связанные с такими параметрами.

Что такое КПД радиаторов

Для всякого нагревательного агрегата, в задачу которого входит обогрев пространства внутри жилых сооружений и зданий разного назначения, неотъемлемым элементом была, есть и остается рабочую эффективность. Параметром, определяющим результативность котлов на твердотопливных элементах, считается КПД. КПД показывает отношение затраченной энергии тепла, выдаваемой котлом в процессе горения твёрдого топлива к полезному теплу, которым снабжается вся система обогрева.

Выражается это соотношение в процентах. Чем лучше не прекращает работу котел, тем выше проценты. Среди современных котлов на твердотопливных элементах можно найти модели с большим коэффициентом полезного действия, очень технологичные, эффектные и экономные агрегаты.

Для справки: в качестве грубого примера, необходимо оценить тепловой эффект, получаемый при сидении около костра. Выделяемая при возгорании дров тепловая энергия способна нагреть ограниченное вокруг костра пространство и предметы. Подавляющая часть тепла от горящего костра (до 50-60%) уходит в атмосферу, ни давая ничего хорошего, помимо эстетического содержания, тогда как смежные предметы и воздух получают небольшое количество килокалорий. КПД у костра очень маленький.

КПД техники для отопления сильно зависит от того, какой вид топлива применяется и каковы особенности конструкции устройства.

Отображаются на эффективности котлов также эксплуатационного условия и качество вентиляции. Слабая система вентиляции оказывается основой нехватки воздуха, нужного для высокой интенсивности процесса сжигания топливной массы. От состояния дымоотвода будет зависеть не только уровень удобства во внутренних помещениях, но и КПД обогревательной техники, трудоспособность всей отопительной системы.

Сопроводительная документация на котёл отопления обязана иметь указанный изготовителем КПД оборудования. Соответствие настоящих показателей заявленной информации достигается за счёт качественного монтажа аппарата, обвязкой и дальнейшей эксплуатацией.

Эксплуатационные правила теплогенерирующих установок устройств, соблюдение которых влияет на величину КПД

Любой вид отопительного агрегата имеет собственные параметры самой лучшей нагрузки, какая обязана быть очень полезной, с технологичной и экономичной точки зрения. Эксплуатационный процесс котлов на твердотопливных элементах возведен аналогичным образом, что очень много времени техника не прекращает работу в хорошем режиме. Обеспечить подобную работу позволяет соблюдение эксплуатационных правил оборудования для отопления, работающего на твёрдом топливе. В этом случае следует придерживаться и следовать следующим пунктам:

  • нужно віполнять доступные режимы дутья и работы вытяжки;
  • строгий контроль над интенсивностью горения и полноты сгорания топлива;
  • контролировать величину уноса и провала;
  • оценка состояния нагреваемых в процессе горения топлива поверхностей;
  • постоянная чистка котла.

Перечисленные пункты являются тем нужным минимумом, которого необходимо держаться в ходе эксплуатации оборудования для котельной в отопительный период. Соблюдение обычных и понятных правил даст возможность получить заявленный в характеристиках КПД независимого котла, сделать лучше работу котла работающего на твёрдом топливе.

Можно сказать про то, что любая мелочь, любой компронент конструкции прибора нагрева проявляется на величине коэффициента полезного действия. Правильно сконструированный дымотвод, вентиляционная установка предоставляют подходящий воздушный приток в топку, что значительно отражается на качестве горения топливного продукта. Работа вентиляции ценится величиной коэффициента излишка воздуха. Очень большое увеличение объема поступающего воздуха приводит к большому расходу топлива. Тепло интенсивнее уходит через трубу одновременно с продуктами горения. При уменьшении коэффициента работа котлов значительно ухудшается, большая вероятность появления в камере сгорания зон, ограниченных кислородом. При подобной ситуации в камере сгорания начинает возникать и накапливаться в немалых количествах копоть.

Интенсивность и качество горения в котлах на твердом топливе просят строгого контроля. Загрузка топочной камеры обязана делаться одинаково, не позволяя очаговых возгораний.

На заметку: уголь или дрова одинаково делятся по колосникам или по решётке. Горение должно проходить по всей поверхности слоя. Одинаково распределенное горючее быстро подсыхает и горит по всей поверхности, гарантируя полное выгорание твёрдых элементов топливной массы до летучих продуктов згорания. Если вы правильно заложили горючее в топочную камеру, пламя пи работе котлов будет ярко жёлтого, соломенного цвета.

Во время горения важно не допускать провалов топливного ресурса, в противном случае понадобится соприкоснуться с значительным механическими потерями (недожог) топлива. Если не контролировать положения топлива в камере сгорания, упавшие в ящик для золы большие части угля или дров приводят к неразрешенному загоранию остатков продуктов топливной массы.

Копоть и смола, накопившаяся на поверхности теплообменного аппарата, делают меньше нагревательная степень теплообменного аппарата. В результате всех указанных нарушений эксплуатационных условий уменьшается практичный объем энергии тепла, нужной для правильной работы отопительной системы. Как последствие, можно говорить о резком снижении КПД котлов отопления.

Факторы, от них зависит КПД котлов

Котлы с высоким значением КПД сегодня продемонстрированы следующей техникой отопления:

  • агрегаты, которые работают на угле и на другом твёрдом ископаемом топливе;
  • гранульные котлы;
  • аппараты газогенераторного типа.

КПД приборов с функцией нагрева, в топочную камеру которых идет уголь, каменный уголь и торфяные угли, составляет примерно 70-80%. Значительно больший КПД у пеллетных устройств – до 85%. Загружаемые гранулами, нагревательные котлы данного типа выделяются большей эффективностью, выдаваемые во время горения топлива большое количество энергии тепла.

На заметку: одной загрузки более чем достаточно для работы аппарата на хороших режимах до 12-14 часов.

Безусловный лидер среди твердотопливного оборудования для отопления – газогенераторный котел. В таких приборах применяется дрова или отходы древесины. КПД подобной техники на сегодняшний день составляет 85% и более. Агрегаты также относятся к очень эффективным устройствам долгого горения, но при воплощении нужного условия — влажность топлива не должна быть больше 20%.

Очень важным для значения коэффициента полезного действия считается вид материала, из которого выполнен дизайн радиатор. На рынке в наше время представлены модели котлов на твердотопливных элементах, сделанных из стали и из чугуна.

Для справки: К первым относятся изделия из стали. Для уменьшения рыночной цены агрегата, компании – изготовители применяют основные конструкционные элементы, сделанные из стали. К примеру, теплообменный аппарат делается из очень прочной жароустойчивой черной стали толщиной 2-5 мм. Аналогичным образом делаются нагревательные трубчатые детали, примененные для нагрева ключевого контура.

Чем потолще сталь, применяемая в конструкции, тем выше теплообменные характеристики оборудования. Исходя из этого растет КПД.

В аппаратах из стали увеличение КПД достигается за счёт установки специализированных межкомнатных перегородок в виде труб – ступенек ключевого потока и аэраторов дыма. Меры вынужденные и частичные, разрешающие несущественно увеличить результативность ключевого устройства. Среди моделей стальных котлов на твердотопливных элементах нечасто можно повстречать приборы, имеющие КПД выше 75%. Эксплуатационные сроки подобных изделий составляют 10-15 лет.

Заграничные компании с целью увеличения КПД стальных котлов отопления применяют в собственных моделях процесс нижнего сжигания, с 2-мя или с 3-мя тяговыми потоками. В конструкции изделий предусматривается установка трубчатых электронагревателей с целью улучшения теплопередачи. Аналогичная техника имеет КПД в границах 75-80%, и прослужить может длительнее, в 1,5 раза.

В отличии от стальных агрегатов, высокой эффективностью обладают чугунные твердотопливные аппараты.

В конструкции чугунных агрегатов применяются теплообменные аппараты, сделанные из чугунного сплава особенной марки, обладающего большей тепловой отдачей. Подобные котлы очень часто применяются для открытых систем отопления отопления. Изделия дополнительно оборудуются колосниками, посредством которых выполняется активный отбор энергии тепла конкретно от горящего топлива, расположенного на колосниках.

КПД у подобных приборов с функцией нагрева составляет 80%. Нужно брать во внимание очень большие по времени эксплуатационные сроки котлов из чугуна. Срок работоспособности у техники аналогичного направления составляет 30-40 лет.

Как увеличит результативность техники для отопления, работающей на твёрдом топливе

Сегодня большинство потребителей, имея в собственном распоряжении тт котел, пытаются отыскать самый удобный и практичный способ как увеличить КПД оборудования для отопления. Технологичные параметры приборов с функцией нагрева, заложенные изготовителем, в течении определенного времени теряют собственные номинальные значения, благодаря этому для увеличения эффективности котельного техники изыскиваются разные способы и средства.

Рассмотрим один из самых великолепных вариантов, установка добавочного теплообменного аппарата. В задачу новой оснастки входит снятие энергии тепла с летучих продуктов згорания.

На видео можно заметить, как выполнить своими руками экономайзер (теплообменный аппарат)

Нам для этого заранее следует выяснить какая температура дыма на выходе. Поменять ее можно с помощью мультиметра, который помещается конкретно внутрь дымоотвода. Информацию о том, сколько можно получить добавочного тепла от улетучивающихся продуктов згорания нужны для расчета площади добавочного теплообменного аппарата. Делаем следующие действия:

  • отправляем в топочную камеру дрова конкретного количества;
  • засекаем за какое количество времени прогорит некоторое количество дров.

Например: 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 применяем общепризнанное значение — 1 кг. дров = 5,7 кг. газов дыма. Дальше умножаем кол-во сгоревших за один час дров на кол-во дыма, получаемое при горении 1 кг. дров. В конце концов: 4,05 х 5,7 = 23,08 кг. летучих продуктов згорания. Данная цифра и станет пусковой точкой для расчетов количества энергии тепла, которую можно применять дополнительно для нагревания второго теплообменного аппарата.

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

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

В конце концов приобретаем точное значение добавочной мощности, которую предоставляют летучие продукты горения: q = 8124/3600 = 2,25 кВт, цифра большая, которая как правило оказывает важное воздействие на увеличение эффективности оборудования для отопления. Зная про то, сколько энергии уходит напрасно, желание оборудовать котел добавочным теплообменным аппаратом абсолютно оправдано. За счёт притока добавочной энергии тепла для работы по нагреву носителя тепла, увеличивается не только результативность всей отопительной системы, но и сам КПД отопительного агрегата растет.

Не обращая внимания на изобилие моделей сегодняшней техники для отопления, тт котлы остаются одним из продуктивных и доступных видом оборудования для нагрева. Если сравнивать с электрокотлами, которые имеют КПД до 90%, агрегаты на твёрдом топливе обладают высоким экономическим эффектом. Увеличение коэффициента полезного действия на новых моделях, дало возможность данному виду оборудования для котельной очень плотно приблизиться к электрическим и газовым водогреям.

Современные аппараты на твёрдом топливе могут не только работать долгое время, применяя доступное по стоимости натуральные топливные ресурсы, но и обладают большими рабочими характеристиками.

offthevylc.ru

Как выбрать твердотопливный котел длительного горения?

При организации автономного отопления, приходится решать сразу несколько важных вопросов. Прежде чем приступить к проектированию системы отопления, следует определиться с выбором отопительной техники, какому виду и типу нагревательных приборов отдать предпочтение. В ситуации с газовыми котлами задача решается достаточно просто. Рассмотрим случай, когда использовать бытовой газ не представляется возможным, когда приходится делать выбор в пользу твердотопливного котла.

Разберемся с тем, какой котел лучше всего подойдет в той или иной ситуации, какую модель твердотопливного котла выбрать в качестве оптимального источника тепла для обогрева жилых помещений.

На чем основывается выбор твердотопливного котла

Критерии выбора отопительного оборудования

Твердотопливные котлы сегодня переживают пик популярности. Всему виной, растущие цены на газ и электричество. Потребитель старается искать другие виды топлива, решая собственные бытовые проблемы. К тому же масштабное загородное строительство в настоящее время идет настолько стремительными темпами, что мероприятия в рамках централизованной газификации населенных пунктов, не в состоянии обеспечить бытовым газом потенциальных потребителей.

Выбор в пользу твердотопливных котлов – не случаен. Для большой категории граждан достать каменный уголь, торф или приобрести дрова для домашней системы отопления дешевле и проще, чем заниматься организацией автономной отопительной системой на природном газе. В зависимости от региона, зависит доступность каждого вида топлива. К тому же современные модели отопительных котлов на твердом топливе не менее эффективны, чем газовые котлы, в процессе эксплуатации.

Оценивая сложившуюся ситуацию, выбирая для себя модель отопительного прибора, необходимо иметь четкое представление о том, какие существуют критерии выбора. Будут ли вас удовлетворять традиционные модели котлов на твердом топливе или для вас выбор твердотопливного котла длительного горения является оптимальным решением задачи.

Самые важные критерии, на которые следует ориентироваться, встав перед выбором, следующие:

  • доступность топлива;
  • желательная мощность отопительного котла;
  • простота и удобство в эксплуатации нагревательных приборов.

Топливо для котла – ключевой момент

Первый и самый важный момент, который является ключевым и от реализации которого зависят последующие критерии, является вопрос с топливом. Для каждого региона существуют свои приоритеты в плане топлива. В центральных и северных районах страны наиболее доступным видом топлива является древесина и торф. Дрова, продукты деревообработки и торф в достаточной мере могут вполне решить проблему обеспечение топливом системы отопления жилья в частном секторе. Немало значит и стоимость таких видов топлива. Для большинства граждан дрова, торфяные брикеты остаются традиционным видом печного топлива и в наши дни.

В южных регионах страны потребители больше ориентируются на каменный уголь. Это топливо обладает высокими технологическими характеристиками и при отлаженной работе отопительных котлов дает отличные результаты. Твердотопливные котлы различных видов, рассчитанные на использование каменного угля, способны обеспечить теплом и ГВС крупные жилые постройки, обогреть промышленные здания и сооружения. Созданный запас угля на зиму вполне способен гарантировать вам качественный обогрев в течение длительного периода.

В заключение стоит остановиться немного на новых видах топлива, которое используется для твердотопливных котлов. Речь идет о паллетах и топливных брикетах. Паллеты представляют собой очень удобный и практичный вид топлива, в основе которого лежит практическое использование продуктов промышленной деревообработки.

На заметку: Аналогична ситуация с древесным углем и торфом. Получаемые в результате обогащения необходимую концентрацию и форму. Угольные, торфяные брикеты и паллеты в процессе горения выдают огромное количество тепла, на 20-30% больше чем обычное топливо в традиционном виде.


Паллеты, угольные брикеты идеально подходят для систем отопления в коттеджах и в загородных домах. Цена этого топлива несколько выше в сравнении с обычным углем и дровами, однако, в данном случае на первое место выходит удобство применения.

Мощность твердотопливного котла

Когда с топливом вопрос решен, вам теперь ясно чем в основном придется топить автономный котел, придется решить задачу с выбором модели необходимой мощности. В этом плане выбор индивидуален и зависит от конкретных условий и факторов. Получить информацию о мощности котельного оборудования можно в спецификации. Для тех, кто слабо разбирается в технических характеристиках и параметрах отопительной техники, можно предложить самостоятельно выполнить необходимые расчеты мощности твердотопливного котла. Используем для этих целей следующие данные:

  • площадь отапливаемого помещения;
  • техническая подготовленность помещения в плане теплоизоляции;
  • необходимые температурные параметры внутри помещения;
  • какой вид топлива используется.

К примеру: рассчитываем мощность твердотопливного котла для отопления особняка в 2 этажа, размерами 10 на 7 метров. Берем высоту внутренних помещений в 2,5 м. В итоге получаем 2 х 10 х 7 = 140 м2 — общая отапливаемая площадь здания. Традиционно принято считать: для обогрева 10 м2 необходимо 1кВт мощности.

Теперь для того, что бы определиться с выбором котла необходимой мощности, смотрим таблицу

Мощность, кВт101416202325283445
Площадь помещения, м285120135170200220245300400

Для справки: подобный расчет приблизительный и больше подходит для домов старой постройки. В современных жилых постройках, где уровень теплоизоляции достаточно высок, мощность твердотопливных котлов берем на 1 ступень ниже. К тому же в расчет не берутся не отапливаемые подсобные помещения, а это еще минус 15-20% от общей площади здания.

Другие параметры котельного оборудования, на которые следует обратить внимание

Какой должна быть тяга — естественная или принудительная?

Технологичность и высокая эффективность системы отопления зависит не только от вида топлива и мощности твердотопливного котла, но и от устройства вентиляции. Тяга для любого нагревательного оборудования, где присутствует эффект горения является ключевым фактором.

В той местности, где нередки проблемы с энергообеспечением, обычно используются отопительные системы с естественной вентиляцией. Твердотопливные котлы в данном случае работают за счет естественной циркуляции воздушных масс — по принципу печного отопления. Другой вопрос, что экономичность и эффективность такого типа отопления оставляет желать лучшего. Современные твердотопливные агрегаты оснащены электрическими приборами, отвечающими за постоянную подачу воздуха в камеру сгорания. Принудительная вентиляция существенно увеличивает интенсивность горения топлива, повышая продуктивность работы котла.

Важно! Современные твердотопливные котлы оборудованы автоматикой, которая отвечает за рабочий процесс, контролируя не только подачу атмосферного воздуха в топку, но и за уровень угарных газов в котельном помещении.



В данной ситуации выбор модели котла определяет не только эффективность системы отопления, но и безопасность обитателей жилого дома. Котлы с естественной вентиляцией имеют простую конструкцию и проще в эксплуатации. Оборудование, оснащенное автоматикой, берет управление всеми основными функциями на себя. В этом плане такие котлы удобнее в эксплуатации, однако, и стоят они дороже традиционных котлов.

КПД твердотопливного котла

Мощность котла, вид топлива, размеры отапливаемой площади играют в плане выборе ключевые роли. Несмотря на технический прогресс, потребители продолжают ориентироваться на КПД отопительных приборов.

Для старых моделей коэффициент полезного действия не превышал 75-80%, неутешительные цифры. Другими словами, 20-25% выделяемой в процессе горения тепловой энергии уходит в прямом смысле, в трубу. Сегодня многие производители сумели добиться существенного прироста КПД для твердотопливных котлов. Выбор котла теперь становится намного проще, если вы знаете конструктивную мощность котла и его КПД.

В настоящее время твердотопливные котлы имеют КПД на уровне 90-95%. Такие параметры КПД нагревательных приборов удалось получить за счет уменьшения влажности топлива, применения принципиально новой схемы сжигания топлива и конструктивных особенностей камеры сгорания котла. Несмотря на то, что модели котлов с высоким КПД стоят дорого, выбор в пользу таких моделей вполне оправдан и обоснован. При меньшем расходе топлива вы получите желаемую температуру теплоносителя.

Теплообменник — стальной или чугунный

Технологические параметры мощности и КПД, зафиксированные в техническом паспорте на отопительное оборудование, должны быть дополнены данными о материале, из которого изготовлен теплообменник.

В основном сегодня при изготовлении теплообменников для твердотопливных котлов используются сталь и чугун. Материалы, отличающиеся высокими тепловыми характеристиками, прочностью и долговечностью. Говорить о том, каков выбор лучше, стальной теплообменник или чугунный можно конкретно в каждом отдельном случае.

Для справки: изделия из чугуна имеют несколько секций, которые можно менять по отдельности в случае необходимости. Чугунный теплообменник быстрее прогорает при высоких температурах, но меньше подвержен коррозийным процессам. Чугун панически боится значительных перепадов температур, поэтому при чистке котлов необходимо дождаться полного остывания нагревательного элемента.

Чугунные котлы стоят дороже аналогичных стальных приборов.

Стальные теплообменники в этом плане практичнее и удобнее. Сталь с легкостью переносит значительные перепады температуры. Самый значительный недостаток, подверженность стального водогрейного контура коррозии. Однако в случаях, когда используются стальные теплообменники с толщиной стенки 6 мм и более, такой котел прослужит намного дольше.

Размер камеры сгорания и способы загрузки топлива

Не стоит сбрасывать со счетов и объемы камеры сгорания. Твердотопливные котлы используют твердые виды топлива. От того, насколько камера сгорания имеет больший объем, зависит не только мощность котла, но и уровень комфорта. Здесь действует принцип, чем больше камера сгорания, тем больше топлива можно заложить в котел за одну загрузку. Обычно выбор отопительного котла зависит от соотношения полезного объема камеры сгорания к мощности. Чем выше эта цифра, тем лучше. Такие данные обычно указываются в тех паспорте оборудования.

К примеру: камера сгорания твердотопливного прибора имеет объем 30 л., конструктивная мощность нагревательного оборудования составляет 60 кВт. Это значит, что соотношение полезного объема к мощности составляет 2л/кВт. Большее соотношение — реже придется закладывать топливо в ваш нагревательный аппарат.

Для моделей с чугунным теплообменником такое соотношение составляет 1,1-1,4 л/кВт. Для моделей со стальными теплообменниками параметры выше и составляют 1,6-2 л/кВт. Хороший котел – это достаточная мощность, высокий КПД и большая камера сгорания, но! Каким образом придется загружать туда топливо, вопрос не менее интересный. Здесь главное удобство.

Современные модели рассчитаны на механическую загрузку горючего материала, или на оборот, вручную. Автоматическая подача топлива предполагает работу других дополнительных электрических устройств и механизмов, которые существенно сказываются на стоимости отопительного оборудования. Твердотопливные устройства обогрева с автоматической подачей топочного материала удобны для эксплуатации, но зависимы от электроснабжения.

Ручная загрузка надежна. Вы сами контролируете весь процесс, определяете, сколько топлива надо загрузить в топку для нормальной работы отопительного прибора. Единственный минус, такой процесс придется повторять неоднократно. Для некоторых моделей при ручной загрузке, придется 2-10 раз за сутки заниматься физической работой.

Заключение

Оценив все конструктивные особенности твердотопливных агрегатов, сделав акценты, на чем следует остановиться при выборе модели нагревательного прибора, можно перейти к оценке моделей с учетом их вида.

Как выбрать твердотопливный котел длительного горения для отопления жилого дома или ориентироваться в плане выбора на традиционные аппараты, решать вам. Модели, которые сегодня представлены в продаже, способны удовлетворить потребителя в самых разных ситуациях. От выбранного топлива и необходимой мощности вы самостоятельно выбираете оптимальный вариант оборудования для вашей автономной системы отопления. Пироллизные котлы мощнее и эффективнее. Если позволяют средства, выбираем этот вид отопительных приборов, несмотря на то, что стоят они дороже традиционных моделей. Нагревательные агрегаты длительного горения удобны в эксплуатации, однако требуют большой площади для установки, сложную систему вентиляции и определенное количество автоматики.

Каждый вид имеет свои плюсы и минусы. Выбор всегда есть, особенно если учитывать собственные потребности и средства, выделенные для организации индивидуального отопления.

znatoktepla.ru

Как и какой твердотопливный котел выбрать: выбор и сравнение

Содержание:

1. Виды топлива для котлов
2. Критерии выбора котлов на твердом топливе
3. Разница между ручной и автоматической загрузкой котлов
4. Из чего состоит теплообменник котла
5. Технические характеристики твердотопливных котлов

Если говорить о современных отопительных приборах и принципах их работы, то нельзя не отметить такое оборудование, как твердотопливные котлы. Как становится понятно из их названия, функционируют они при помощи использования энергии твердого топлива. Эти инновационные аппараты не только эффективно обогревают жилое помещение, но и прекрасно вписываются в интерьер и создают уют в любом доме.

Однако далеко не все могут четко сказать, какой твердотопливный котел лучше. Поэтому необходимо определить, как выбрать твердотопливный котел, максимально соответствующий тому или иному помещению по своим показателям производительности и эффективности и отличающийся надежностью и долгим сроком службы. Именно об этом далее и пойдет речь.

Виды топлива для котлов


Одним из основных критериев при выборе такого оборудования является, безусловно, тип применяемого топлива. В современных моделях принято использовать разные источники энергии, такие как торф, пеллеты, брикеты, а также привычные всем уголь и дрова.

Так, благодаря инновационным технологиям производства тепло можно получить практически из любого источника, благодаря чему появляется уникальная возможность сэкономить значительную часть финансовых средств и избавить себя от необходимости регулярных покупок дорогостоящего топлива.

Упоминая виды твердотопливных котлов, особое внимание следует уделить следующим аппаратам:
  • образцы, функционирующие на угле. Не зная, как подобрать твердотопливный котел для дома, расположенного вдали от крупного населенного пункта, особое внимание следует уделить именно такому механизму. Эти котлы прекрасно подойдут в том случае, если нет возможности обеспечить дровам правильное хранение. При этом производительность такого оборудования будет очень высокой, а его устройство не станет слишком дорогим. Главные достоинства котла на угле – универсальность применения, небольшая стоимость расходного материала, а также возможность работать автономно;
  • пеллетные котлы и котлы на дровах. Принцип работы твердотопливного котла такого типа основывается на использовании дров и пеллет (специальных топливных гранул) как основного источника тепла. Мощность этих механизмов довольно высокая и может доходить до 200 кВт, при этом они отличаются экономичностью работы и возможностью установки в любом помещении.

    Доступность древесины объясняет широкую популярность этих аппаратов среди населения. Кроме того, КПД твердотопливного котла, функционирующего на дровах, является высоким и достигает 90%. Древесина и пеллеты горят долго, не оставляя после себя никаких вредных продуктов;
  • котлы пиролизного горения. Работа этих котлов направлена на сжигание твердого топлива на биологической основе, которой может выступать древесная масса. Эти вещества, сгорая, выделяют особый горючий газ, благодаря которому передача тепла и является такой эффективной (КПД пиролизных котлов составляет от 85 до 92%).

В том случае, если обустраиваемое котлом помещение не оборудовано доступом к электрической сети, то наиболее правильным будет выбор твердотопливного котла, работающего в автономном режиме, но с загрузкой ручного типа. Это позволит наладить работу устройства так, чтобы в процессе его функционирования не возникло каких бы то ни было непредвиденных проблем.

Критерии выбора котлов на твердом топливе


Прежде чем решать, какой твердотопливный котел выбрать, необходимо учесть определенные факторы, в значительной мере влияющие на выбор того или иного образца.

Главными критериями в данном случае выступают следующие:

  1. Площадь конкретной постройки. Этот параметр во многом определяет, котел какой мощности следует приобретать, а также влияет на выбор топлива для него.
  2. Высота перекрытий в жилом помещении.
  3. Показатель потерь тепла. На этот параметр влияние оказывает, в первую очередь, толщина стен и потолков в здании, а также материал, из которого изготовлен дом. Нелишним будет также принять во внимание площадь проемов дверей и окон.
  4. Климатические особенности конкретного региона. Как правило, основной акцент делается на температурные показатели в холодный период года, поскольку именно эти данные позволяют рассчитать оптимальную мощность нагрева котла.

Подобную процедуру расчета правильнее будет доверить профессиональному специалисту, который хорошо разбирается в этом оборудовании и способен определить, как должны рассчитываться все марки твердотопливных котлов. Кроме того, у квалифицированных мастеров в наличии всегда есть различные фото- и видеоматериалы, помогающие во время монтажа. Однако выполнить эту работу может и рядовой потребитель.

Для этого следует учитывать, в первую очередь, метраж дома. К примеру, чтобы обеспечить полноценный обогрев помещению площадью в 100 м², потребуется использовать оборудование мощностью в 10 кВт. При этом всегда следует помнить об определенном запасе мощности, который должен составлять примерно 1 – 2 кВт.

Разница между ручной и автоматической загрузкой котлов


Проводя сравнение твердотопливных котлов, нельзя также пропустить и такой параметр, как механизм их загрузки, которая может быть двух типов: автоматической и ручной.

Конструкция котлов с автоматической подачей топлива имеют в своей основе основную часть и особый бункер, непосредственно в который и помещается топливо (подробнее: "Какие бывают автоматические твердотопливные котлы – виды, особенности, правила установки"). В том случае, если им является уголь, то величина его частиц не должна превышать 25 мм, Однако существует и возможность применения пеллет, которые однозначно не превышают данный параметр.

Для непрерывного и качественного функционирования одной загрузки топлива хватает примерно на срок от трех до пяти суток, что делает работу с котлом очень удобной и нетрудной.

При этом размер бункера котла может быть самым различным, все зависит исключительно от предпочтений хозяев, так как загрузить в эту камеру можно много расходного материала, тем самым надолго забыв о необходимости пополнять запас теплоносителя в котле.

Подается топливо посредством одного из двух вариантов – либо с применением шнека, либо используя поршень. Вне зависимости от этого можно с уверенностью сказать, что самый экономичный твердотопливный котел однозначно будет иметь автоматический механизм подачи топлива, что не только предотвратит чрезмерный расход материала, но и сможет гарантировать стабильную мощность работы оборудования.

Ручная загрузка является более привычной для потребителей и подразумевает самостоятельное заполнение камеры котла топливом. Многие хозяева прекрасно осведомлены о том, как работает твердотопливный котел этого типа, поскольку часто сталкивались с ними в традиционных сельских домах. Такие котлы способны функционировать на любом материале (уголь, опилки, торф и пр.). Прочитайте также: "Отопительные котлы на опилках - существенная экономия".

Эти аппараты не отличаются экономичностью работы, кроме того, монтировать их в жилых помещениях не рекомендуется, так как их габариты являются весьма объемными, что будет крайне неудобно. Гораздо правильнее будет установить такое оборудование на предприятии промышленного типа, поскольку далеко не всегда в стандартной постройке есть возможность предоставить отдельное помещение для установки твердотопливного котла.

Из чего состоит теплообменник котла


Наиболее популярными материалами для изготовления такой, безусловно, важной функциональной части котла на твердом топливе, как теплообменник являются два – чугун и сталь.

Именно на этих устройствах и следует остановиться более подробно:

  1. Чугунные агрегаты отличаются высокой производительностью работы в том случае, если они работают на угольном топливе, так как использование дров может негативно сказаться на мощности оборудования.

    Главные достоинства изделий, выполненных из чугуна – это их доступная цена, универсальность используемого для работы топлива, а также возможность быстро и без проблем для всей системы выполнить их ремонт. Однако имеются у такой техники и недостатки, основные из которых – небольшой коэффициент эффективности (около 65 – 75%), необходимость регулярной чистки теплообменника, а также высокие показатели инертности.
  2. В стальных механизмах главным топливом являются дрова либо брикеты, созданные путем обработки древесных отходов (прочитайте также: "Изготовление топливных брикетов").

Современный строительный рынок предлагает широкий ассортимент агрегатов с теплообменниками из стали, отличающихся друг от друга, как правило, следующими параметрами:
  • толщина применяемого в конструкции металла;
  • способ устройства теплообменника;
  • коэффициент производительности;
  • максимальное время работы на одной топливной загрузке.

Подобное оборудование характеризуется тем, что срок работы на одной загрузке топлива составляет от 4 до 8 часов, благодаря чему появляется возможность избежать частого пополнения камеры котла топливом.

Технические характеристики твердотопливных котлов


Как правило, для того, чтобы выбрать самый лучший твердотопливный котел, изначально требуется ознакомиться с основными свойствами этого оборудования.

Главными техническими параметрами таких котлов являются следующие:

  • вид используемого для работы топлива, которым, как уже упоминалось выше, может выступать уголь, дрова, торфяные брикеты, а также переработанные отходы. Благодаря такому широкому кругу расходного материала появляется возможность существенно снизить потребление энергии, требуемой для отопления;
  • вместительность камеры сгорания, влияющая в основном на производительность прибора и количество топливных загрузок;
  • автоматизация работы. Многие механизмы оснащены подобной функцией, помогающей избавить себя от постоянного контроля над работой системы котла;
  • показатели безопасности изделия. При выборе того или иного агрегата обязательно необходимо учитывать то, насколько безопасным будет его использование. Так, основные элементы, которыми должен быть оснащен любой котел – функция автоматического отключения, а также наличие сигнализации;
  • параметры потребления энергии. Некоторым моделям обязательно требуется обеспечить доступ к электросети, в противном случае они не смогут функционировать. Тем не менее, большинство твердотопливных котлов являются автономными;
  • цена изделий. При выборе такой техники не стоит ориентироваться только на низкую стоимость, так как технические характеристики дешевого оборудования обычно далеки от идеальных.

Определиться  с тем, какой твердотопливный котел выбрать, вам поможет видео:



Учитывая все эти советы и рекомендации, обустроить котел на твердом топливе в собственном жилище не составит большого труда, а при необходимости всегда можно обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, способным предоставить фото образцов котлов и подробные видео, отображающие весь процесс монтажа.

teplospec.com

КПД и мощность твердотопливных котлов. Где вас обманывают?

Если Вы задумали строительство загородного дома в том месте, где нет возможности подключиться к централизованному отоплению, перед Вами обязательно встанет вопрос выбора автономной отопительной системы. Довольно часто в таких случаях приходится довольствоваться установкой твёрдотопливного котла, использующего в своей работе энергию дров или угля. Современный рынок предлагает множество решений, производители обещают высокую теплоотдачу и КПД, а так же низкий расход топлива. Но стоит ли доверять обещаниям производителей? Данная статья поможет Вам разобраться в вопросе подбора мощности твердотопливных котлов и их КПД. Поможет выяснить нюансы работы твёрдотопливного котла и на сколько он эффективен.

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. Чтобы 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.

Необходимость постоянно следить за работой котла

В заключение стоит сказать о том, что мощность твёрдотопливного котла необходимо контролировать круглосуточно 7 дней в неделю. Вы не сможете нормально отлучиться, куда-нибудь уехать и оставить котёл без присмотра. Фактически Вы становитесь его заложником на все месяцы отопительного сезона.

Стоит ли устанавливать такой котёл – решать конечно Вам. Но всё-таки есть смысл поискать вариант более эффективный, экономичный и не имеющий таких требований к эксплуатации.

stroylab.su

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *