У владельцев газовых котлов не возникнет желание переплачивать за обогрев помещений. Но и мириться с недостаточной эффективностью отопительного прибора, приводящей к снижению условий жизни, никто не станет, ведь верно?
Тем более ситуацию нередко можно исправить, причем самостоятельно. Но для этого следует владеть знаниями о том, как увеличить КПД газового котла своими руками. Именно об этом мы поговорим в нашей статье, рассмотрев причины снижения КПД и лучшие способы по их устранению.
Причины снижения КПД и их устранение
К недостаточной эффективности газовых котлов приводит много различных причин. Поэтому процедура увеличения КПД должна начинаться с их выявления.
Задача облегчается тем, что все причины относятся всего к трем категориям.
Которыми являются:
- Химический недожог — возникает вследствие общего недостатка кислорода в топке, плохого перемешивания воздуха с горючими веществами, вышедшими из топлива, или невысокой температуры в самой топке. В результате чего происходит неполное сгорание газа, а, следовательно, тепла вырабатывается меньше. Причины такого недожога приводят к тому, что КПД может снизиться на немалые 7%.
- Механический недожог — возникает в результате того, что часть топлива по различным причинам, в том числе из-за плохого перемешивания с воздухом, выпадает из процесса смесеобразования с воздухом и не участвует в горении, а уносится в дымоходную трубу. Что приводит к снижению КПД на 3-7%.
- Общие теплопотери. К ним приводит неправильное функционирование не самого котла, а других элементов системы, которые влияют на эффективность отопительного прибора напрямую. К примеру, радиаторов, вентиляции. И нередко общие теплопотери приводят к наибольшему снижению КПД котла.
Поможет выявить причину и повысить эффективность знание нюансов.
Производители в технических паспортах традиционно указывают КПД своих газовых котлов. Но, по большему счету, такая цифра является эталонной и максимально возможной. А то достигнет ли отопительное оборудование указанного на заводе значения по большему счету зависит от владельца, его знаний и навыков
Способ #1 — исключение химического недожога
Поскольку признаком химического недожога является неполное сгорание топлива, то определить то, как повысить КПД в этом случае просто. Для этого достаточно выполнить визуальный осмотр элементов конструкции котла. В результате чего будут выявлены значительные отложения продуктов сгорания на поверхностях теплообменника, газовой горелки, теплозащитного корпуса.
Любой газовый котел является частью системы отопления. Поэтому во многом его КПД зависит не от собственных настроек, технического состояния, производительности, а от мощности, состояния, правильности выбора и монтажа других элементов конструкции. К примеру, от радиаторов отопления
Причин нехватки кислорода из-за которых происходит химический недожог несколько.
Основными из них являются:
- засорение дымохода и/или воздуховодов вентиляции;
- некачественные пуско-наладочные работы при подключении котла.
На поверхностях каналов систем дымоудаления осаждается значительное количество сажи, других продуктов сгорания. Со временем это приводит к тому, что процесс отвода отработанных газов из камеры сгорания котла замедляется. В результате туда поступает меньше чистого воздуха, что приводит к недожогу.
Повысить КПД в указанном случае получится, выполнив очистку каналов дымохода, вентиляционной системы, поверхностей горелок и других загрязненных элементов конструкции. Чтобы избежать аналогичных проблем в будущем регулярно следует выполнять тщательный контроль состояния труб, котла. Такая процедура должна выполняться перед началом каждого отопительного сезона. Подробнее об обслуживании газовых котлов мы говорили здесь.
Некачественные пуско-наладочные работы, их невыполнение могут привести к тому, что электроника не сможет выбирать оптимальные режимы работы, к примеру, управлять размером пламени. В итоге газ не будет полностью сгорать, особенно на этапе розжига.
Устранить указанную причину, а, следовательно, повысить КПД можно, если выполнить необходимые пуско-наладочные работы.
Способ #2 — устранение механического недожога
Чаще всего к неполному сгоранию газа в результате механического недожога и последующей потере эффективности может привести несколько причин.
Хотя процессы горения в газовых котлах более эффективные, чем в их твердотопливных аналогах, но часть топлива все равно не сгорает. Такое явление получило название «недожог» и он является одной из основных причин снижения КПД газового котла
К основным относятся:
- высокая тяга;
- неправильная настройка мощности котла.
Высокая тяга образуется при чрезмерной производительности системы дымоудаления. В результате чего продукты сгорания отводятся с такой скоростью, что газ просто не успевает сгорать.
Устранить причину недожога в этом случае достаточно просто. Для чего нужно просто перекрыть часть канала дымоудаления с помощью ограничителя тяги. Если такое приспособление не предусмотрено, утратило работоспособность, то для повышения КПД его следует установить или заменить. Что при использовании современных модульных дымоотводов несложно. В противном случае добиться нужного результата не получиться.
Неправильная настройка мощности котла чаще всего проявляется в виде явления названного тактованием. Оно представляет собой режим работы при котором циклы запуска/выключения происходят слишком часто. А поскольку подача газа при включении котла наибольшая, то его значительная часть не успевает сгореть.
Положение усугубляется тем, что электроника всегда запрограммирована так, что команда на пьезоэлементы для начала выработки искры подается с некоторым запозданием. Это делается для обеспечения качественного розжига.
Повысить КПД в последнем случае получится быстро и без каких-либо затрат. Достаточно войти в сервисное меню своего газового котла. А затем используя кнопку «—» установить меньшее значение мощности.
В ряде случаев повысить КПД своего газового котла получится с помощью настроек в сервисном меню. Но следует помнить, что по большей части они относятся к разряду тонких и поэтому поднимут эффективность отопительного прибора всего на 3-8%. Чтобы войти в сервисное меню необходимо ввести специальный код, установленный производителем
КПД достигнет оптимальных показателей, если мощность котла и суммарная тепловая мощность радиаторов будет примерно равна. Необходимые данные о рабочих характеристиках оборудования можно узнать из их технических паспортов или у производителя, продавца.
Иногда так бывает, что мощность котла окажется существенно ниже аналогичного суммарного параметра радиаторов. В этом случае КПД получится увеличить повышением мощности отопительного агрегата. Что также можно сделать самостоятельно, зайдя в сервисное меню.
Изменять рабочие характеристики котлов возможно, ведь они имеют максимальное и минимальное значение мощности. А поставляются настроенные на среднюю производительность.
Способ #3 — снижение теплопотерь
Общие теплопотери — это причины, чаще всего приводящие к невысокому показателю КПД котла. И неслучайно специалисты уверяют в том, что эффективность самого отопительного прибора на внушительные 80% зависит от правильности выбора, установки и производительности радиаторов.
Изменение суммарной тепловой мощности
В тоже время манипуляции с указанными элементами систем отопления затратные. Но следует помнить о том, что без них котел не достигнет максимальных значений КПД.
То есть, если с помощью описанных в предыдущих разделах статьи способов не удалось довести эффективность прибора отопления до оптимальных значений, то придется выходить из положения с помощью выполнения ряда процедур с радиаторами.
На несколько процентов газовый котел станет более эффективным после очистки внешних поверхностей газовой горелки, теплообменника от продуктов сгорания, запекшейся пыли и других видов загрязнений
К которым относятся:
- изменение суммарной тепловой мощности;
- правильная установка.
Такой способ увеличения КПД газового котла, как изменение суммарной тепловой мощности имеющихся радиаторов, достаточно сложный. Но его придется использовать, если нужного результата не получилось добиться с помощью регулировок отопительного прибора, поверженного тактованию.
Метод представляет собой добавление в состав отопительной системы радиаторов – одного или нескольких. Или замены имеющихся батарей на более мощные.
Это делается, чтобы уравнять мощность котла с аналогичным суммарным показателем радиаторов. С целью устранения частых запусков/выключений котла. Что приводит к повышению КПД, уменьшению износа оборудования и расхода недешевого газа.
К описанному способу приходится прибегать и в случаях, когда низкая суммарная мощность не позволяет увеличить производительность котла с целью повышения КПД. Такая необходимость возникает, когда температура теплоносителя достигает 70-75 °С. Дело в том, что при таком разогреве воды на поверхности радиаторов начинают подгорать частицы пыли, что не создает комфортных условий для проживания.
А самое плохое в том, что при указанной температуре начинается высокий износ элементов конструкции системы отопления из полимерных пластиков, активно использующихся в последние годы. В результате вместо ожидаемого повышения КПД можно получить протечку теплоносителя, причем даже не в одном месте.
На фото изображен дымоход, забитый сажей и другими продуктами сгорания. И даже с первого взгляда понятно, что в таком виде это оборудование не сможет обеспечить ожидаемый КПД. Поэтому состояние вентиляционной системы и дымохода необходимо контролировать регулярно. И подходить к процедуре не формально, а вполне ответственно. Так как от этого зависит эффективность всей системы отопления
Проверка правильности расположения радиаторов
Если регулировка котла не помогает повысить эффективность, а мощность оборудования сходная и достаточная для обогрева помещений, тогда следует обратить внимание на расположение радиаторов. Так как их эффективность будет оптимальной при соблюдении ряда требований.
А именно радиаторы должны находиться:
- в местах помещений, где тепловые потери наиболее значительные, к примеру, у окон;
- в 12 см от пола;
- в 10 см от подоконника, кроме того он должен перекрывать радиатор на 2/3;
- в 2 см от стены.
При соблюдении перечисленных требований будет происходить естественная конвекция. При этом небольшая часть тепла тратится на обогрев стен, блокировку теплопотерь, а вся остальная энергия служит для решения главной задачи — отопления помещений. В указанной ситуации нагрузка на котел будет наименьшая, что существенно повышает КПД.
Следует помнить о том, что перекошенный при установке более, чем на 1° радиатор будет влиять на КПД любого газового котла. А, если неправильно установленных приборов несколько, то никакими регулировками котла компенсировать этого не удастся. И единственно правильным решением будет устранение недочетов, хотя это и накладно
Но при высоких теплопотерях из-за низкой энергоэффективности здания не удастся добиться высокой эффективности работы отопительного оборудования. Так, больше всего тепла уходит через старые окна со щелями, не утепленные стены, двери и крыши.
То есть в таких случаях, из-за щелей, сквозняков и прочих недостатков, КПД даже современных котлов падает на десятки процентов. Что компенсировать настройками или любыми другими способами не получится. В такой ситуации предстоит задуматься о замене окон, теплоизоляции стен, пола или потолка, а лучше – обо всем сразу.
Способ #4 — ТО и промывка теплообменника
Добиться и поддерживать высокую эффективность любого газового котла можно не спонтанными действиями (после выявления его низкой эффективности), а при систематическом выполнении определенных процедур — техническом обслуживании отопительного агрегата. Рекомендуем ознакомиться с особенностями выбора газовой компании и заключения договора на ТО газового котла.
Такой комплекс операций состоит из осмотра и проверочных работ. Они позволят выявить и устранить всевозможные недочеты, которые снижают КПД, еще на ранних стадиях. Что исключит не только снижение эффективности, но и износ котла, и других элементов системы отопления.
Особое внимание следует уделить промывке теплообменника. Причина в том, что на его внутренних поверхностях достаточно быстро начинается образовываться налет. Он напоминает осевшую известь на поверхности обычного чайника. В результате, спустя некоторое время, газовому котлу требуется больше времени, чтобы подогреть теплоноситель до нужной температуры. То есть налицо снижение КПД, кроме того, при засорении происходит перегрев теплообменника, что чревато его досрочным выходом из строя.
На фото видно, что каналы теплообменника забиты карбонатами (солевыми отложениями). Который приводит к существенному снижению КПД и досрочному выходу котла из строя. Избежать указанных негативных последствий можно, если регулярно выполнять очистку каналов
Промывка газового котла может выполняться тремя способами.
А именно:
- очисткой вручную (механический способ);
- с помощью специального раствора для промывки теплообменника котла (химический способ);
- гидродинамическим способом.
Для механической чистки, после перекрытия поставки газа и слива теплоносителя, выполняется разборка котла. Которая заканчивается демонтажом теплообменника.
Далее с помощью скребка, щеток, обычного пылесоса производится удаление отложений из его внутренних каналов. При этом необходимо проявлять осторожность и аккуратность, так как теплообменнику легко нанести повреждение.
После окончания очистки выполняется сборка котла и проверка герметичности теплообменника и его соединений.
Очистка химическим способом (с помощью промывочного раствора) — процедура более простая и эффективная. Но теплообменник все равно придется демонтировать. А затем в него заливается спецсредство, которое справляется даже с наиболее стойкими отложениями (трехвалетным железом, солевым карбонатом). После слива кислоты ее остатки из теплообменника следует удалить с помощью воды, прогнав ее бустером через теплообменник.
Единственным существенным недостатком химического способа очистки теплообменника является необходимость использовать специальное оборудование (бустер)
Гидродинамическая промывка является наиболее простым способом очистки газового котла с целью повышения КПД. Так как демонтаж оборудования не требуется и все, что надо это закачать обыкновенную воду (с абразивным наполнением) в систему отопления и осуществить ее прокачку. Причем с постепенным увеличением давления. Для выполнения процедуры нужен насос и специальные насадки.
Выполнять очистку теплообменника необходимо хотя-бы раз в 2 года, что поможет удерживать КПД газового котла на стабильно высоком уровне.
Наиболее доступным способом очистки теплоносителя является механический метод – очистка щеток вручную
Наиболее доступным способом устранения налета из теплообменника является его очистка с помощью щеток и других подручных материалов. Но наиболее эффективными и не трудоемкими методом считается использование специальных растворов
Способ #5 — очистка теплоносителя
Еще одним доступным способом повышения эффективности отопительного оборудования является установка фильтров в систему отопления.
Указанную процедуру рекомендуется начинать с анализа качества теплоносителя, причем лабораторного. На это придется потратить деньги, но зато станет известно какие-именно фильтры необходимо использовать.
Сегодня активно применяются следующие их разновидности:
- грубой очистки;
- тонкой очистки;
- магнитные.
Первая разновидность (фильтры грубой очистки) эффективны, если в теплоносителе находятся крупные частицы грязи (от полумикрона). Фильтры тонкой очистки служат для очистки воды, если в ней обнаружены взвеси с наиболее мелкими частицами. Нередко изделия обоих видов используются вместе.
Магнитные фильтры успешно справляются с очисткой теплоносителя от металлических частиц. От других видов загрязнений они газовые котлы не защищают.
Очистка теплоносителя, совместно с промывкой отопительного оборудования позволяет получить существенную прибавку в КПД. А самое главное такой результат будет стабилен на протяжении всего срока службы котла.
Меры безопасности при повышении КПД
Еще 20-30 лет назад цена энергоносителей на постсоветском пространстве была невысокой, поэтому никто не уделял внимание такому параметру, как КПД. Ведь все могла решить производительность. Зато, когда газ начал расти в цене, а современные технологии были еще недоступны умельцы начали модернизировать газовые котлы, с целью повышения эффективности, доступными способами.
При выполнении любых работ с газовым оборудованием необходимо соблюдать меры безопасности и владеть специальными навыками и инструментов. А также не стоит использовать запрещенных законодательством способы повышения КПД
К примеру, прикрепляя к теплообменникам медные, алюминиевые пластины для улучшения теплопередачи. Уменьшали теплопотери элементов конструкции приборов отопления привариванием сторонних элементов. Менялась автоматика и теплообменники. В ход шли и другие подобные способы. КПД повышалось, а государство и газовая служба не реагировали на «творчество» умельцев.
Сейчас все иначе и профильные законы запрещают изменять конструкцию газовых котлов, которые должны быть сертифицированными, как и все их отдельные элементы. В результате повышать КПД с помощью замены механических, электрических и других компонентов отопительных приборов на сторонние нельзя.
За нарушение указанных требований может наступить:
- Административная ответственность. Если сотрудники горгаза выявят вмешательство в конструкцию котла, а при этом никаких происшествий не было, то придется выплатить штраф в размере 10-15 тыс. рублей. На это указывает статья 7.19 КоАП. В тяжелых случаях газовая служба вправе даже разорвать договор на обслуживание и прекратить поставки топлива.
- Уголовная ответственность. О чем свидетельствует Федеральный закон от № 229-ФЗ от 29.07.2018 «О внесении изменений в статью 215.3 УКРФ и статьи 150 и 151 Упк РФ». Эти нормы вступят в действие, если изменения конструкции привели к серьезным последствиям.
То есть рисковать жизнями людей, чтобы поднять эффективность котла на несколько процентов, не стоит.
Выводы и полезное видео по теме
Первый видеоматериал поможет понять то, как выполняется очистка теплообменника котла, что поможет существенно увеличить его КПД.
Следующий видеоролик даст возможность разобраться с тем, как выполняется очистка газовой горелки с целью повышения эффективности котла.
Опыт показывает, что максимального КПД от котла можно добиться при его системном техническом обслуживании с своевременной очисткой горелок, теплообменника от продуктов сгорания, грязи. А также при правильном размещении, использовании радиаторов. Кроме того, высокой эффективностью может отличаться только современное высокотехнологичное оборудование.
Увидели несоответствие или хотите дополнить наш материал полезными рекомендациями по увеличению КПД котла? Оставляйте свои комментарии, участвуйте в обсуждении и задавайте свои вопросы нашим экспертам – форма обратной связи расположена ниже.
Чтобы увеличить эффективность твердотопливного котла, работающего на дровах, необходимо установить тепловой аккумулятор. Как отмечает 53-летний Анатолий Кононенко из города Лохвица на Полтавщине, устройство, которое представляет собой утепленную бочку с водой, позволяет при незначительном похолодании обеспечивать жилье накопленным теплом трое суток.
Читайте также:Дрова из подсолнечной шелухи, как устойчивое и дешевое биотопливоСтарая буржуйка для подогрева теплого полаКолпаковая печь Кузнецова. 5 преимуществ
Следовательно, 100 «квадратов» дома с ракушечника, с пластиковыми окнами, обложенного кирпичом и утепленного пеноизолом рационализатор обогревает дровами, хотя и имеет газовое отопление. Самодельный твердотопливный котел Анатолий установил в пристроенной к дому кочегарке, чтобы не наносить мусора и не задымлять дом.
Гибридный котел Анатолия Кононенко
Гибрид котла нижнего горения и пиролизного позволяет за раз загружать 40 килограммов топлива, рассказывает Анатолий Кононенко, добавляя, что емкость системы отопления составляет 40 литров. Чтобы сгладить неравномерную работу котла — очень горячая вода через несколько часов сменяется холодной, Анатолий установил тепловой аккумулятор. С устройства, который соединен с котлом металлическими трубами, насос закачивает нагретую воду в батареи через подмешивательный клапан. К слову, подключать твердотопливный котел к системе отопления на полипропиленовых трубах напрямую не стоит — при температуре теплоносителя в 90 градусов срок эксплуатации таких труб сокращается в несколько раз, объясняет он.
«Для твердотопливного котла требуется отдельная труба. Желательно так называемый сэндвич: внутри нержавейка, утепленная базальтовой ватой, сверху тоже — нержавейка или оцинковка. Минимальная высота — 6 метров. Котел у меня самодельный — гибрид котла нижнего горения и пиролизного. За раз загружаю 40 килограммов топлива. Система отопления — на полипропиленовых трубах, батареи стальные. Емкость системы — 40 литров.», рассказывает Анатолий.
Теплоаккумулятор позволяет снизить температуру теплоносителя и поддерживать ее в диапазоне 30-70 градусов, делится опытом хозяин.
«Особенно эффективна система осенью, когда днем температура не поднимается выше пяти градусов, а ночью уже бывают заморозки, — говорит Анатолий Кононенко. — Вместо топить каждый день, закладываю за раз 40 килограммов дров — и трое суток пользуюсь этим теплом ».
В большие морозы в сутки хватает одной топки, отмечает рационализатор. Тепловой аккумулятор можно сделать собственноручно или купить в магазине. Анатолий высылает все чертежи на почту, которую вы можете указать в комментариях под его видео в ютубе. Как отмечает 40-летний черниговский инженер Сергей Маньковский, устройство позволяет сохранить лишнее тепло и, как результат, автоматизировать отопление дровами, которые не нужно подбрасывать каждые два-4:00 в топку. К теплового аккумулятора можно присоединить не только твердотопливный котел, но и солнечный водонагревательный коллектор и электрический тэн, отмечает специалист. По материалам: Ecotown
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.
За 1 час у нас сгорело: 14,2/3,5 = 4,05 кг. дров.
Для расчета количества дыма используем общепринятое значение — 1 кг. дров = 5,7 кг. дымовых газов. Далее умножаем количество сгоревших за один час дров на количество дыма, получаемое при сгорании 1 кг. дров. В итоге: 4,05 х 5,7 = 23,08 кг. летучих продуктов горения. Эта цифра и станет отправной точкой для последующих расчетов количества тепловой энергии, которую можно использовать дополнительно для нагрева второго теплообменника.
Q = 23,08 х 1,1 (460-160) = 8124 кДж тепловой энергии.
В итоге получаем точное значение дополнительной мощности, которую обеспечивают летучие продукты горения: q = 8124/3600 = 2,25 кВт, цифра большая, которая может оказать существенное влияние на повышение эффективности отопительного оборудования. Зная о том, сколько энергии уходит впустую, желание оснастить котел дополнительным теплообменником вполне оправдано. За счет притока дополнительной тепловой энергии для работы по нагреву теплоносителя, повышается не только эффективность всей системы отопления, но и сам КПД отопительного агрегата растет.
Выводы
Несмотря на обилие моделей современной отопительной техники, твердотопливные котлы продолжают оставаться одним из эффективных и доступных видом нагревательного оборудования. В сравнении с электрическими котлами, которые имеют КПД до 90%, агрегаты на твердом топливе обладают высоким экономическим эффектом. Увеличение коэффициента полезного действия на новых моделях, позволило этому виду котельного оборудования вплотную приблизиться к электрическим и газовым котлам.
Современные аппараты на твердом топливе способны не только работать длительное время, используя доступное по цене природные топливные ресурсы, но и обладают высокими эксплуатационными характеристиками.
</ul>
</ul>
</ul>
Всем привет, с Вами снова Складий ! На днях установил систему длительного горения фирмы В Polster c-11
Любителям наглядности и моих видео сюда :
Итак, предлагаю сразу разъяснить как оно работает на собственном примере. Включаю систему, разжигаю ведро дров. После того как прогорели дрова, на раскаленные угли, я закладываю полную топку угля (4 ведра). Благодаря вентилятору котел не потухнет, вентилятор продует угли и тяга будет 100%. Далее выставляю температуру и иду по своим делам. Систему настроил так: вентилятор 75 ватт, 120мм работает на 30% оборотов (этого хватает для плавной работы, на 85% чуть не спалил дверцы и колосники).
Вентилятор раздувает топливо, на 30-ти градусах включается насос, дует до тех пор, пока температура в трубах не начнет приближаться к заданной на контролере (допустим 60), при 57 обороты плавно уменьшаться, пока она не станет 60 (что бы не было эффекта инерции это все настраивается). При достижении заданной температуры вентилятор отключится, и воздушная заслонка в нем практически перекроет подачу воздуха в котел. Нет дыма без огня, а огня без кислорода =) Поэтому котел перейдет в режим тления, после чего насос, гонящий воду, поможет радиатором отдать тепло в помещение, температура системы упадет, включится вентилятор, система перейдет в активное горение и станет снова раздувать его. И так по кругу. После того, как с включенным вентилятором температура упадет ниже 30 градусов (настраивается), система поймет что закончилось топливо, даст звуковой сигнал и отключит насос и вентилятор.
Контроллер с вентилятором выглядят вот так :
Также присутствует датчик температуры воды в системе, и выход на циркуляционный насос. О насосе я писал в прошлом посте, если собираетесь ставить — го читать https://pikabu.ru/story/ustanovka_tsirkulyatsionnogo_nasosa_…
У системы много функций и регулировок, более подробную информацию о данной системе легко найти в интернете.
Собственно, некоторые важные моменты опишу тут, остальное — в видео .
—О выборе вентилятора: выход на вентилятор 220вольт, то есть можно установить более дешевый вентилятор, например для вентиляции:
Жаль только заслонка там не стоит, но есть заслонки для вентиляции. Короче, кто хочет экономить и есть голова, сам придумает как (можно еще вентилятор от автомобильной печки поставить)
—Не прожгите котел! Настройте обороты вентилятора, ибо он разгоняет угли до температуры, которая может привести в негодность ваш котел. Лучше пусть будет плавнее, но безопаснее, согласны ?
—Проверьте систему на закипание. Порой свет отключают. Котел перейдет в режим тления, но не закипит ли он без насоса? Испытайте систему в таком режиме, под бдительным контролем.
Вот, собственно, и все. Возможно забыл о чем то в видео, ищите в комментах ) И пишите что думаете об этом)
Друзья, еще не зима, но результаты уже такие :
— 2,5 ведра антрацита (10л ведро) горят более 13-ти часов, при температуре системы 55град, и среднесуточной температуре за окном в +8 градусов;
— 4 ведра антрацита горели более 24-х часов.
В процессе горения закладка топлива дает усадку, что дает возможность загрузить еще топлива. Также можно раз в сутки вычищать золу, чтобы в топочной камере стало больше места. Таким образом, можно поддерживать горение фактически неограниченное время. У меня получалось более 2-х суток. Возможно было бы и больше, но я там просто не живу.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на меня, я погнал делать что то новое ! Удачи в ваших делах, пока !
220Используемые источники:
- https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/kak-uvelichit-kpd-gazovogo-kotla-svoimi-rukami.html
- https://rodovid.me/energy/kak-povysit-effektivnost-otopleniya-drovami.html
- https://znatoktepla.ru/kotly/tverdotoplivnie/povyshaem-effektivnost-kpd-tverdotoplivnogo-kotla.html
- https://pikabu.ru/story/ustanovka_sistemyi_dlitelnogo_goreniya_na_tverdotoplivnyiy_kotel_kak_dobitsya_goreniya_svyishe_48mi_chasov_5429202
