كفاءة (كفاءة) غلاية التدفئة هي نسبة كمية الوقود المستهلك إلى كمية الحرارة المتولدة. لا يمكن أن تكون كفاءة حتى أكثر النماذج الحديثة كفاءة من غلايات الماء الساخن 100 ٪ بسبب فقد الحرارة داخل المرجل ، أو الموصلية الحرارية غير الكافية للمعادن أو عيوب في مبدأ التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد كفاءة نفس طراز غلاية الغاز أيضًا على الحمل: الكفاءة المحددة في جواز السفر ليست واقعية في النطاق الكامل لإخراج الحرارة.
في المقالة ، سنقوم بتحليل كيفية حساب الكفاءة بشكل صحيح ، وما الذي تعتمد عليه وكيفية زيادة كفاءة غلاية تم شراؤها بالفعل بمفردنا.
الكفاءة الإجمالية والكفاءة الصافية
لا يتم توجيه كل الحرارة المتولدة أثناء احتراق الوقود إلى تسخين المبرد ، بل يتم إنفاق جزء معين على احتياجات الغلاية الخاصة: توربين أو مروحة أو شفاط دخان ومضخة دوران وتشغيل الأتمتة وشاشة إلكترونية ، تشغيل محرك كهربائي (كما فهمت بالفعل ، يتم استخدام جميع أنواع الطاقة المستلمة في الحساب ، بما في ذلك الكهرباء ، إذا كانت الغلاية متقلبة).
مع وضع ذلك في الاعتبار ، من المعتاد تقسيم كفاءة المرجل على الحرارة المتولدة (الكفاءة الإجمالية) وأطلق الحرارة (الكفاءة الصافية).
هذا التصنيف يجعل من الممكن التمييز بين درجة الكمال التقني للغلاية - الكفاءة الإجمالية أو الاقتصاد في استهلاك الوقود والكهرباء - صافي الكفاءة.
ما هي كفاءة المرجل
يتم تحديد كفاءة غلايات البخار والماء الساخن من خلال الكفاءة - كفاءتها الحرارية. أي مقدار الحرارة المتولدة لإنتاج الحجم الاسمي للماء الساخن بالنسبة للكمية الاسمية للوقود المحروق.
يشير المصنعون إلى القدرات الأولية للمعدات ، حيث يمكن أن تصل كفاءة غلاية الماء الساخن إلى 110 ٪ ، ولكن في كثير من الأحيان تلتزم قيمتها بمعايير 95-98 ٪. يمكن للمستهلك في المستقبل أثناء التشغيل زيادة هذه المؤشرات بمساعدة الترقيات التقنية والعزل الحراري.
يتم إجراء حساب مستقل لكفاءة المرجل في موقع التركيب ويعتمد على العديد من العوامل ، بما في ذلك نظام عادم الدخان المبني جيدًا ، والقضاء على العيوب أثناء التثبيت ، وما إلى ذلك. تتم مقارنة جميع الموارد التي يتم إنفاقها لتشغيل المبرد (الوقود والكهرباء) مع حجم الحرارة المنبعثة منه.
كيف تحسب كفاءة غلاية التدفئة
هناك عدة طرق لحساب القيم. من المعتاد في البلدان الأوروبية حساب كفاءة غلاية التسخين بناءً على درجة حرارة غازات المداخن (طريقة التوازن المباشر) ، أي معرفة الفرق بين درجة الحرارة المحيطة ودرجة الحرارة الفعلية لغازات المداخن عبر المدخنة . الصيغة بسيطة للغاية:
ηbr = (Qir / Q1) 100٪أين
- ηbr (اقرأ "هذا") - كفاءة الغلاية "الإجمالية" ؛
- قير(MJ / kg) - إجمالي كمية الحرارة المنبعثة أثناء احتراق الوقود ؛
- س 1 (MJ / kg) - كمية الحرارة المتراكمة ، أي تستخدم لتدفئة المنزل.
على سبيل المثال ، إذا كان Q1 = 22 MJ / kg ، Qir = 19 MJ / kg ، فإن الكفاءة "الإجمالية" = (19/22) * 100 = 86.3٪. يتم إجراء جميع القياسات من خلال عملية مرجل قياسية محددة بالفعل.
لا تأخذ طريقة التوازن المباشر في الاعتبار فقد حرارة الغلاية نفسها ، واحتراق الوقود ، والانحرافات في التشغيل وغيرها من الميزات ، لذلك تم اختراع طريقة حساب مختلفة بشكل أساسي وأكثر دقة - "طريقة التوازن العكسي". المعادلة المستخدمة:
ηbr = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)أين
- q2 - فقدان الحرارة بغازات المداخن ؛
- q3 - فقد الحرارة بسبب الاحتراق الكيميائي للغازات القابلة للاحتراق (ينطبق على غلايات الغاز) ؛
- q4 - فقدان الطاقة الحرارية مع الاحتراق الميكانيكي السفلي ؛
- q5 - فقدان الحرارة من التبريد الخارجي (من خلال المبادل الحراري والجسم) ؛
- q6 - فقد الحرارة بفعل الحرارة الفيزيائية للخبث المنزوع من الفرن.
صافي كفاءة غلاية التدفئة وفقًا لطريقة التوازن العكسي:
ηnet = ηbr - Qsnأين
- Qs.n - إجمالي استهلاك الطاقة الحرارية والكهربائية للاحتياجات الخاصة في نسبة التعبير.
ستختلف الكفاءة الفعلية دائمًا تقريبًا عن تلك المعلنة من قبل الشركة المصنعة ، لأنها تعتمد على التثبيت الصحيح للغلاية ونظام التدفئة ونظام عادم الدخان وجودة مصدر الطاقة وما إلى ذلك. يتم قياسه ، على التوالي ، في مكانه بالفعل.
كيف تزيد من كفاءة المرجل؟
نقترح عليك الإلمام بالتوصيات التي تهدف إلى زيادة إنتاجية النظام:
- إذا كان سبب العمل غير الفعال بشكل كافٍ يكمن في مجال استخلاص الطاقة الحرارية ، يتم تثبيت توربور لزيادةها. يتم وضعه بين المبادل الحراري وغرفة الاحتراق.
- للتخلص من فقد الحرارة الناتج عن الاحتراق الكيميائي السفلي ، من الضروري ضبط تشغيل الجهاز بشكل صحيح. نوصي بأن تعهد بهذا الإجراء إلى أخصائي فقط. يوصى أيضًا بتثبيت محدد الدفع لتقليل المسودة. يتيح لك تركيبه ضبط المقطع العرضي للمدخنة. يعد تركيب محدد السحب ضروريًا بشكل خاص في درجات الحرارة الخارجية المنخفضة جدًا.
- لتقليل فقد الحرارة الناتج عن الاحتراق السفلي المادي والحفاظ على الجر الطبيعي ، من الضروري إزالة السخام الذي يتشكل على أنابيب اللهب على الفور. من الضروري أيضًا إزالة الرواسب الكلسية من دائرة التسخين. التنظيف المنتظم لهذه العناصر يزيل فقدان الحرارة المادي.
- الحفاظ على الحالة المناسبة لأنابيب نظام التدفئة. يمكن أن "تنمو" الأنابيب المعدنية من الداخل بسبب رواسب الطين. لا يحدث هذا مع أنابيب PVC ، ولكن لأغراض وقائية ، يوصى بتنظيف نظام التدفئة بشكل دوري. يجب ألا تستنزف المبرد بالكامل. منذ دخول المياه غير المعالجة ، يتم تسخينها وتمريرها عبر الأنابيب ، وهي تشكل راسبًا. وبسبب هذا ، يتشكل المقياس على جدران خطوط الأنابيب.
- ضبط رفرف المنفاخ. للقيام بذلك ، يجب عليك استخدام مقياس حرارة. يتم ضبط المخمد على الوضع الذي يتم فيه الوصول إلى أقصى درجة حرارة لسائل التبريد.
- حافظ على الرغبة الشديدة في تناول الطعام بشكل طبيعي. لتجنب تدهورها ، يلزم التنظيف المنتظم للمدخنة من منتجات الاحتراق. وكذلك يجب عدم السماح بتكوين السخام في غرفة الاحتراق. بسبب كمية السخام الكبيرة ، تزداد كمية الوقود المستهلكة.
- لزيادة كفاءة معدات الغلايات التي تعمل بوقود الغاز ، من الممكن أيضًا تركيب مدخنة متحدة المحور. المداخن التقليدية لها عيب واضح - فهي تعتمد على الظروف الخارجية. أنبوب المخرج المحوري مقاوم لتقلبات درجات الحرارة ، ويضمن الحفاظ على معايير درجة الحرارة المحددة في الغرفة ، ويوفر الغاز. من الناحية الهيكلية ، تتكون المدخنة المحورية من أنبوبين بأقطار مختلفة. يستخدم أحد الأنابيب لنقل منتجات الاحتراق ، والثاني - الهواء المشبع بالأكسجين.
من الممكن القضاء على هذه الأسباب لانخفاض كفاءة الغلايات بأيديكم دون الاتصال بالمتخصصين.
ما الذي يحدد الكفاءة الحرارية للغلايات
يستنشق مبدأ تشغيل غاز الأرضية الكلاسيكي.
لا تتساوى كفاءة مراجل التسخين عند أي قوة ، فهناك اعتماد نسبي على الحمل: زيادة الحمل الحراري (كمية الوقود المحروق) تزيد أيضًا من فقدان الحرارة عبر الجسم أو المدخنة. بالطريقة نفسها ، لا يضمن التشغيل بأدنى حد من الطاقة دائمًا الاحتراق الكامل للوقود ، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة.
على سبيل المثال ، في تعليمات الخدمة لغلايات الغاز Protherm Wolf KSO بسعة 12.5 كيلو واط و 16.0 كيلو واط ، يشار إلى أنه عند التشغيل بأقصى طاقة (12.8 كيلو واط و 16.3 كيلو واط ، على التوالي) ، تكون الكفاءة 92.5٪ ، بينما تعمل بأدنى حمل (4.5 كيلوواط و 5.8 كيلوواط) ، وسوف تنخفض وتصل إلى 78.4٪ فقط.
هذا هو أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل من المجدي الاقتراب بوعي من اختيار سعة وحدة الغلاية. يتم تحقيق الأداء الأمثل في معظم الموديلات عند تحميل في حدود 60-90٪ من الطاقة القصوى.
خلافًا لذلك ، تعتمد الكفاءة فقط على الكمال التكنولوجي للنموذج الذي يهدف إلى تقليل q2-6 أعلاه (خفض درجة حرارة غازات العادم ، واحتراق الوقود بكفاءة ، وتحويل الحرق ، والعزل الحراري ، وما إلى ذلك) ، وكذلك على الجودة صيانة وتشغيل المرجل. نظافة المبرد ، التنظيف المنتظم والشطف - كل هذا ، بمرور الوقت ، يؤثر بشكل خطير على الكفاءة.
كيفية اختيار ترموستات الغرفة وتوفير ما يصل إلى 30٪ شهريًا على التدفئة
الاستنتاجات
على الرغم من وفرة نماذج معدات التدفئة الحديثة ، لا تزال غلايات الوقود الصلب واحدة من أكثر أنواع معدات التدفئة فعالية وبأسعار معقولة. بالمقارنة مع الغلايات الكهربائية التي تصل كفاءتها إلى 90٪ ، فإن وحدات الوقود الصلب لها تأثير اقتصادي مرتفع. سمحت الزيادة في كفاءة النماذج الجديدة لهذا النوع من معدات الغلايات بالاقتراب من الغلايات الكهربائية والغازية.
أجهزة الوقود الصلب الحديثة ليست قادرة فقط على العمل لفترة طويلة باستخدام موارد وقود طبيعي ميسورة التكلفة ، بل تتميز أيضًا بخصائص أداء عالية.
قيم الغلايات الحديثة حسب نوع الوقود
| صورة | نوع المرجل يعتمد على الوقود المشتعل | متوسط الكفاءة ،٪ |
| غاز | |
| - الحمل | 87-94 | |
| - التكثيف | 104-116* | |
| وقود صلب | |
| - حرق الأخشاب | 75-87 | |
| - فحم | 80-88 | |
| - حبيبات مضغوطة | 80-92 | |
| الوقود السائل | |
| - على وقود الديزل | 86-91 | |
| - على زيت الوقود | 85-88 | |
| عناصر تسخين كهربائية | 99-99,5 |
*من وجهة نظر الفيزياء ، لا يمكن أن تتجاوز الكفاءة 100٪: من المستحيل الحصول على طاقة حرارية أكثر مما يتم إطلاقه أثناء احتراق الوقود. ومع ذلك ، كل هذا يتوقف على كيفية عدك. هناك تعريفان:
- صافي القيمة الحرارية - الحرارة التي يتم الحصول عليها أثناء احتراق الوقود ، عندما تتم إزالة منتجات الاحتراق ببساطة من خلال المدخنة ؛
- القيمة الحرارية الإجمالية - الحرارة ، بما في ذلك الطاقة الموجودة في بخار الماء - أحد منتجات احتراق الغازات القابلة للاحتراق.
تقوم غلايات تكثيف الغاز أيضًا بتجميع الطاقة الحرارية من المكثفات المتكونة من منتجات احتراق الغاز وترسب في مبادل حراري إضافي. وبالتالي ، فإن جزءًا كبيرًا من الحرارة لا "يطير في الأنبوب" ، ودرجة حرارة غازات العادم تساوي عمليا الغلاف الجوي.
الجهاز عبارة عن غلاية غازية بسيطة ذات دائرة واحدة مكثفة.
وفقًا للمعايير الحالية ، في كل من روسيا وأوروبا ، يتم حساب كفاءة غلايات التدفئة وفقًا لأدنى حرارة احتراق محددة ، وبالتالي ، مع مراعاة الحرارة الإضافية المستخرجة من المكثفات تؤدي إلى قيم تزيد عن 100 ٪. عند حسابها على أساس القيمة الحرارية الإجمالية ، تبلغ كفاءة غلايات الغاز المتكثف 96-98٪ ، اعتمادًا على طراز ونوع التركيب: عادةً ما تتمتع الغلايات المثبتة على الحائط بكفاءة أعلى من الغلايات القائمة على الأرض (وهذا ينطبق على جميع الغلايات التي تعمل بالغاز. ).
كما يمكن ملاحظة من الجدول أن متوسط كفاءة غلايات الوقود الصلب يختلف أيضًا باختلاف الوقود المستخدم ، ويرجع ذلك إلى درجة احتراق الوقود ، ونقل الحرارة ، ودرجة حرارة الاحتراق ، وفقدان الحرارة مع الحرارة الفيزيائية للخبث المزال من غرفة الاحتراق. حتى غلاية الوقود الصلب نفسها يمكن أن تنتج كفاءة مختلفة عند العمل على أنواع مختلفة من الوقود.
قواعد تشغيل أجهزة الغلايات ، التي يؤثر الالتزام بها على قيمة الكفاءة
أي نوع من وحدات التدفئة له معلماته الخاصة للحمل الأمثل ، والتي يجب أن تكون مفيدة قدر الإمكان ، من وجهة نظر تكنولوجية واقتصادية. تم بناء عملية تشغيل غلايات الوقود الصلب بطريقة تجعل المعدات تعمل في معظم الأحيان في الوضع الأمثل. يمكن ضمان هذا العمل من خلال مراعاة قواعد تشغيل معدات التدفئة التي تعمل على الوقود الصلب. في هذه الحالة ، يجب أن تلتزم وتتبع النقاط التالية:
- من الضروري مراعاة الأنماط المقبولة للنفخ وتشغيل الغطاء ؛
- التحكم المستمر في شدة الاحتراق واكتمال احتراق الوقود ؛
- التحكم في مقدار الترحيل والفشل ؛
- تقييم حالة الأسطح المسخنة أثناء احتراق الوقود ؛
- التنظيف المنتظم للغلاية.
العناصر المدرجة هي الحد الأدنى الضروري الذي يجب الالتزام به أثناء تشغيل معدات الغلايات خلال موسم التدفئة. سيسمح لك الامتثال للقواعد البسيطة والمفهومة بالحصول على كفاءة غلاية مستقلة معلن عنها في الخصائص ، وتحسين تشغيل غلاية الوقود الصلب.
يمكننا القول أن كل شيء صغير ، كل عنصر من عناصر تصميم جهاز التسخين يؤثر على قيمة الكفاءة. يضمن نظام المدخنة والتهوية المصمم بشكل صحيح تدفق الهواء الأمثل إلى غرفة الاحتراق ، مما يؤثر بشكل كبير على جودة احتراق منتج الوقود. تقدر عملية التهوية بقيمة نسبة الهواء الزائد. تؤدي الزيادة المفرطة في حجم الهواء الداخل إلى الاستهلاك المفرط للوقود. تتسرب الحرارة بشكل مكثف عبر الأنبوب مع نواتج الاحتراق. مع انخفاض المعامل ، يتدهور عمل الغلايات بشكل كبير ، وهناك احتمال كبير لحدوث مناطق محدودة بالأكسجين في الفرن. في مثل هذه الحالة ، يبدأ السخام بالتشكل والتراكم بكميات كبيرة في صندوق النار.
تتطلب كثافة وجودة الاحتراق في غلايات الوقود الصلب مراقبة مستمرة. يجب تحميل غرفة الاحتراق بشكل متساوٍ ، وتجنب الحرائق البؤرية.
في ملاحظة: يتم توزيع الفحم أو الخشب بالتساوي على الشبكة أو فوقها. يجب أن يحدث الاحتراق على كامل سطح الطبقة. يجف الوقود الموزع بالتساوي بسرعة ويحترق على السطح بالكامل ، مما يضمن الاحتراق الكامل للمكونات الصلبة لكتلة الوقود إلى منتجات الاحتراق المتطايرة. إذا وضعت الوقود في صندوق الاحتراق بشكل صحيح ، فسيكون اللهب أثناء تشغيل الغلايات أصفر فاتحًا ولون القش.
أثناء الاحتراق ، من المهم عدم السماح بفشل مورد الوقود ، وإلا فسيتعين عليك مواجهة خسائر ميكانيكية كبيرة (حرق سفلي) للوقود. إذا لم تتحكم في موضع الوقود في الفرن ، فقد تؤدي الأجزاء الكبيرة من الفحم أو الحطب التي سقطت في صندوق الرماد إلى اشتعال غير مصرح به لبقايا منتجات كتلة الوقود.
سوف يقلل السخام والقطران المتراكمان على سطح المبادل الحراري من تسخين المبادل الحراري. نتيجة لجميع الانتهاكات المذكورة أعلاه لظروف التشغيل ، تنخفض الكمية المفيدة من الطاقة الحرارية اللازمة للتشغيل العادي لنظام التدفئة. نتيجة لذلك ، يمكننا التحدث عن انخفاض حاد في كفاءة مراجل التدفئة.
كيفية زيادة كفاءة غلاية الغاز
يكاد يكون من المستحيل زيادة كفاءة احتراق الوقود من خلال التدخل في الجهاز الفني للغلاية ، فلا يمكن تثبيت نفس الطبقة من العزل الحراري بسبب عدم توفير المكان من قبل الشركة المصنعة. بالإضافة إلى ذلك ، تفعل ذلك بنفسك محظور. ومع ذلك ، هناك طرق لزيادة كفاءة غلاية الغاز ، خاصة إذا كانت نموذجًا قديمًا غير كامل:
- مدخنة منتهية المقتصد - يستبدل قسمًا معينًا من المدخنة ويصمم لتجميع الحرارة من غازات العادم عبر المدخنة (نوع من تقليد غلايات التكثيف). ومع ذلك ، من الضروري حساب معلمات الموفر ومتطلبات المدخنة بدقة من أجل الحفاظ على المسودة المطلوبة ومنع السحب العكسي ، على سبيل المثال ، في الرياح القوية. سعر الإصدار - 1700-2500 روبل.
الموفر شبكة ساندويتش لأنابيب المداخن. - المقتصد محلية الصنع - متطابقة تقريبًا مع المنتجات النهائية الموصوفة أعلاه. لقد وصفنا بالفعل كيفية صنع موفر فعال في إحدى المقالات السابقة.
- تنظيف الغلاية وشطف المبادل الحراري - هذه إجراءات صيانة منتظمة ، لا معنى لها بالنسبة للغلايات الجديدة ، لكنها فعالة للغاية لتلك التي تعمل لعدة مواسم على الأقل. والحقيقة هي أنه أثناء التشغيل ، يتشكل الحجم ورواسب الملح الأخرى داخل المبادل الحراري ، وتنسد الزعانف الخارجية للمبادل الحراري ، والشعلات ، والمُشعل. كل هذا يؤدي إلى زيادة في استهلاك الغاز ، وانخفاض في ناتج الحرارة ، وبالتالي انخفاض في الكفاءة (غالبًا ما يصل إلى 20-30 ٪). كم عدد المرات اللازمة لتنظيف غلاية الغاز ، قمنا أيضًا بتفكيكها مسبقًا.
- فلتر الغاز - يتم تثبيته أمام صمامات إغلاق أنابيب الغاز وهو مصمم لتنظيف الغاز من الحطام والشوائب التي توجد أحيانًا في التركيبة. هذا لا يساعد فقط في تقليل تكوين السخام ، ولكن أيضًا ، مع تحسين جودة الوقود ، يقلل بشكل طفيف من فقد الحرارة في حالة الاحتراق السفلي.
تتكون بقية الطرق من بدء التشغيل الصحيح وأعمال الضبط ، والتي يتم تنفيذها مرة واحدة ، عند بدء تشغيل الغلاية لأول مرة ، بواسطة متخصصين حصريًا. إذا كان الإعداد الأولي صحيحًا ، فإن الشركة المصنعة تضمن الكفاءة. من المهم أن نفهم أنه من المستحيل زيادة هذا المؤشر عن طريق التداخل مع الجهاز الفني للغلاية نفسها ، والأكثر من ذلك أنها ليست آمنة.
تعليمات الغلايات تقنيات توفير الطاقة
الكفاءة ...
قبل الحديث عن كيفية زيادة كفاءة غلاية الوقود الصلب ، عليك أن تفهم ماهية كفاءة المرجل. الكفاءة هي قيمة متأصلة في كل آلية ونظام وحتى عملية أداء العمل.
الكفاءة في تشغيل غلاية الوقود الصلب هي قيمة يشار إليها كنسبة مئوية ، وهي نسبة استهلاك الوقود إلى الطاقة المفيدة (الحرارة) التي يطلقها المرجل لتدفئة المنزل.
حسب المتطلبات المحددة والمطورة لمراجل الوقود الصلب يجب أن تكون الكفاءة 85٪ ... 95٪. لكن ، للأسف ، كل شيء مختلف عمليًا ، ونادرًا ما تصل الكفاءة إلى 70٪. هذا هو السبب في أن الكثير من الناس يبدأون في البحث عن جميع الحلول الممكنة للمشكلة.
