Účinnost (účinnost) topného kotle je poměr množství spotřebovaného paliva k množství generovaného tepla. Účinnost ani těch nejefektivnějších moderních modelů teplovodních kotlů nemůže být 100% kvůli tepelným ztrátám uvnitř kotle, nedostatečné tepelné vodivosti kovů nebo nedokonalostem v provozním principu. Účinnost stejného modelu plynového kotle navíc závisí také na zatížení: účinnost uvedená v pasu není v celém rozsahu tepelného výkonu realistická.
V článku budeme analyzovat, jak správně vypočítat účinnost, na čem záleží a jak sami zvýšit účinnost již zakoupeného kotle.
Hrubá účinnost a čistá účinnost
Ne veškeré teplo vznikající při spalování paliva je směrováno na ohřev chladicí kapaliny, určitá část je vynakládána na vlastní potřebu kotle: turbína, ventilátor nebo odsávač kouře, oběhové čerpadlo, provoz automatizace a elektronický displej, provoz elektrického pohonu (jak jste již pochopili, při výpočtu se používají všechny typy přijímané energie, včetně elektřiny, pokud je kotel těkavý).
S ohledem na to je obvyklé dělit účinnost kotle na generované teplo (Hrubá účinnost) a uvolněné teplo (Čistá účinnost).
Tato klasifikace umožňuje rozlišit stupeň technické dokonalosti kotle - hrubá účinnost nebo ekonomika spotřeby paliva a elektřiny - čistá účinnost.
Co je účinnost kotle
Účinnost parních a teplovodních kotlů je dána účinností - jejich tepelnou účinností. To znamená, že se jedná o množství tepla generovaného pro výrobu jmenovitého objemu horké vody ve vztahu k nominálnímu množství spáleného paliva.
Výrobci označují počáteční možnosti zařízení, kde účinnost teplovodního kotle může dosáhnout 110%, ale častěji se jejich hodnota drží parametrů 95-98%. Spotřebitel v budoucnu během provozu může tyto ukazatele zvýšit pomocí technických vylepšení a tepelné izolace.
Nezávislý výpočet účinnosti kotle se provádí na místě instalace a závisí na mnoha faktorech, včetně dobře vybudovaného systému odvodu kouře, odstraňování závad během instalace atd. Všechny zdroje vynaložené na provoz chladicí kapaliny (palivo, elektřina) se srovnávají s objemem tepla, které vyzařuje.
Jak vypočítat účinnost topného kotle
Existuje několik způsobů, jak vypočítat hodnoty. V evropských zemích je zvykem počítat účinnost topného kotle podle teploty spalin (metoda přímé rovnováhy), to znamená s vědomím rozdílu mezi okolní teplotou a skutečnou teplotou spalin v komíně. Vzorec je docela jednoduchý:
ηbr = (Qir / Q1) 100%kde
- ηbr (čtěte „toto“) - účinnost kotle „brutto“;
- Qir(MJ / kg) - celkové množství tepla uvolněného během spalování paliva;
- Q1 (MJ / kg) - množství akumulovaného tepla, tj. použít k vytápění domu.
Například pokud Q1 = 22 MJ / kg, Qir = 19 MJ / kg, pak „hrubá“ účinnost = (19/22) * 100 = 86,3%. Všechna měření se provádějí s již zavedeným standardním provozem kotle.
Metoda přímé rovnováhy nebere v úvahu tepelné ztráty samotné kotlové jednotky, podhoření paliva, odchylky v provozu a další vlastnosti, proto byla vynalezena zásadně odlišná a přesnější metoda výpočtu - „metoda inverzní rovnováhy“. Použitá rovnice:
ηbr = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)kde
- q2 - tepelné ztráty spalinami;
- q3 - tepelné ztráty způsobené chemickým podhořením hořlavých plynů (platí pro plynové kotle);
- q4 - ztráty tepelné energie s mechanickým podhořením;
- q5 - tepelné ztráty z externího chlazení (výměníkem tepla a tělesem);
- q6 - tepelné ztráty s fyzickým teplem strusky odstraněným z pece.
Čistá účinnost vytápění kotle metodou obráceného vyvážení:
ηnet = ηbr - Qsnkde
- Qs.n - celková spotřeba tepla a elektrické energie pro vlastní potřebu v% vyjádření.
Skutečná účinnost se bude téměř vždy lišit od účinnosti deklarované výrobcem, protože závisí na správné instalaci kotle a topného systému, systému odvodu kouře, kvalitě napájení atd. Měřeno je již na místě.
Jak zvýšit účinnost kotle?
Navrhujeme, abyste se seznámili s doporučeními zaměřenými na zvýšení produktivity systému:
- Pokud důvod nedostatečně efektivní práce spočívá v oblasti získávání tepelné energie, je nainstalován turbulátor, který ji zvyšuje. Je umístěn mezi výměníkem tepla a spalovací komorou.
- Aby se vyloučily tepelné ztráty způsobené chemickým podhořením, je nutné správně nastavit provoz zařízení. Doporučujeme, abyste tento postup svěřili pouze odborníkovi. Doporučuje se také nainstalovat omezovač tahu ke snížení průvanu. Jeho instalace umožňuje upravit průřez komína. Instalace omezovače tahu je nutná zejména při velmi nízkých venkovních teplotách.
- Aby se snížily tepelné ztráty způsobené fyzickým podpálením a udržel se normální trakce, je nutné rychle odstranit saze, které se tvoří na plamencových trubkách. Je také nutné odstranit usazeniny vodního kamene z topného okruhu. Pravidelné čištění těchto prvků vylučuje fyzické tepelné ztráty.
- Udržujte správný stav potrubí topného systému. Kovové trubky mohou zevnitř „zarůst“ kvůli usazeninám bláta. U trubek z PVC k tomu nedochází, ale z preventivních důvodů se doporučuje pravidelně topit. Neměli byste úplně vypustit chladicí kapalinu. Protože když vstupuje neošetřená voda, ohřívá se a prochází potrubím, tvoří se sraženina. Z tohoto důvodu se na stěnách potrubí tvoří vodní kámen.
- Nastavte klapku dmychadla. K tomu musíte použít teploměr. Klapka je nastavena do polohy, ve které je dosaženo maximální teploty chladicí kapaliny.
- Udržujte normální chutě. Aby nedošlo k jeho poškození, je nutné pravidelně čistit komín od spalin. A také nesmí docházet ke tvorbě sazí ve spalovací komoře. Kvůli velkému množství sazí se zvyšuje množství spotřebovaného paliva.
- Pro zvýšení účinnosti kotlového zařízení pracujícího na plynné palivo je také možné instalovat koaxiální komín. Tradiční komíny mají zjevnou nevýhodu - jsou závislé na vnějších podmínkách. Koaxiální výstupní potrubí je odolné vůči kolísání teploty, zajišťuje udržování nastavených teplotních parametrů v místnosti a šetří plyn. Konstrukčně se koaxiální komín skládá ze dvou trubek s různými průměry. Jedna trubka se používá k přepravě produktů spalování, druhá - vzduch, který je nasycen kyslíkem.
Je možné odstranit tyto důvody pro snížení účinnosti kotlů vlastními rukama bez volání specialistů.
Co určuje tepelnou účinnost kotlů
Princip fungování klasického podlahového plynu sání.
Účinnost topných kotlů není při žádném výkonu stejná, existuje proporcionální závislost na zátěži: zvýšení tepelné zátěže (množství spáleného paliva) také zvyšuje tepelné ztráty tělesem nebo komínem. Stejně tak provoz při minimálním výkonu ne vždy zajišťuje úplné spalování paliva, což vede ke snížení účinnosti.
Například v servisních pokynech pro plynové kotle Protherm Wolf KSO s výkonem 12,5 kW a 16,0 kW je uvedeno, že při provozu na maximální výkon (12,8 kW, respektive 16,3 kW) je účinnost 92,5%, zatímco při při minimálním zatížení (4,5 kW a 5,8 kW) se sníží a dosáhne pouze 78,4%.
To je jeden z hlavních důvodů, proč se vyplatí vědomě přistupovat k volbě výkonu kotlové jednotky. Nejoptimálnějšího výkonu se u většiny modelů dosahuje při zatížení v rozmezí 60–90% maximálního výkonu.
Jinak účinnost závisí pouze na technologické dokonalosti modelu zaměřeného na snížení výše uvedené q2-6 (snížení teploty výfukových plynů, efektivní spalování paliva, modulační hořáky, tepelná izolace atd.), Jakož i na kvalitě údržby a provozu kotle. Čistota chladicí kapaliny, pravidelné čištění a proplachování - to vše v průběhu času vážně ovlivňuje účinnost.
Jak si vybrat pokojový termostat a ušetřit až 30% za měsíc na vytápění
závěry
Přes množství modelů moderních topných zařízení jsou kotle na tuhá paliva i nadále jedním z nejúčinnějších a nejdostupnějších typů topných zařízení. Ve srovnání s elektrickými kotli, které mají účinnost až 90%, mají jednotky na tuhá paliva vysoký ekonomický účinek. Zvýšení účinnosti nových modelů umožnilo tomuto typu kotlového zařízení přiblížit se elektrickým a plynovým kotlům.
Moderní zařízení na tuhá paliva jsou schopna nejen dlouhodobě pracovat s dostupnými přírodními zdroji paliva, ale mají také vysoké výkonové charakteristiky.
Hodnoty moderních kotlů v závislosti na druhu paliva
| Fotografie | Typ kotle v závislosti na použitém palivu | Průměrná účinnost,% |
| Plyn | |
| - Konvekce | 87-94 | |
| - Kondenzace | 104-116* | |
| Tuhé palivo | |
| - Pálení dřeva | 75-87 | |
| - Uhlí | 80-88 | |
| - Pelety | 80-92 | |
| Kapalné palivo | |
| - Na naftu | 86-91 | |
| - Na topném oleji | 85-88 | |
| Elektrické topné články | 99-99,5 |
*Z hlediska fyziky nemůže účinnost překročit 100%: je nemožné získat více tepelné energie, než kolik se uvolní při spalování paliva. Vše však záleží na tom, jak počítáte. Existují dvě definice:
- čistá výhřevnost - teplo získané při spalování paliva, když jsou spaliny jednoduše odváděny komínem;
- spalná výhřevnost - teplo, včetně energie obsažené ve vodní páře - jeden z produktů spalování hořlavých plynů.
Plynové kondenzační kotle dodatečně akumulují tepelnou energii kondenzátu vytvořeného z produktů spalování plynu a ukládaného na dalším tepelném výměníku. Významná část tepla tedy „nevylétá do potrubí“ a teplota výfukových plynů se prakticky rovná atmosférické teplotě.
Zařízení je jednoduchý kondenzační jednookruhový plynový kotel.
Podle současných norem v Rusku i v Evropě se účinnost topných kotlů počítá podle nejnižšího měrného spalovacího tepla, proto při zohlednění dodatečného tepla získaného z kondenzátu dochází k hodnotám více než 100 %. Při výpočtu na základě spalného tepla je účinnost kondenzačních plynových kotlů 96-98%, v závislosti na modelu a typu instalace: nástěnné kotle mají obvykle vyšší účinnost než podlahové kotle (to platí pro všechny plynové kotle ).
Z tabulky lze také poznamenat, že průměrná účinnost kotlů na tuhá paliva se také liší v závislosti na použitém palivu, je to způsobeno stupněm spalování paliva, jeho přenosem tepla, teplotou spalování a tepelnými ztrátami fyzickým teplem strusky odstraněné spalovací komora. I stejný kotel na tuhá paliva může při provozu na různé druhy paliva produkovat různou účinnost.
Pravidla pro provoz kotlových zařízení, jejichž dodržování ovlivňuje hodnotu účinnosti
Jakýkoli typ topné jednotky má své vlastní parametry optimálního zatížení, které by z technologického a ekonomického hlediska mělo být co nejužitečnější. Proces provozu kotlů na tuhá paliva je postaven tak, že zařízení většinou pracuje v optimálním režimu. Tuto práci lze zajistit dodržováním pravidel provozu topných zařízení pracujících na tuhá paliva. V takovém případě musíte dodržovat a dodržovat následující body:
- je nutné dodržovat přijatelné režimy foukání a provozu digestoře;
- neustálá kontrola nad intenzitou spalování a úplností spalování paliva;
- kontrolovat míru přenosu a selhání;
- posouzení stavu povrchů zahřátých během spalování paliva;
- pravidelné čištění kotle.
Uvedené položky jsou nezbytným minimem, které je nutné dodržovat během provozu kotlového zařízení během topné sezóny. Dodržování jednoduchých a srozumitelných pravidel vám umožní získat účinnost autonomního kotle deklarovaného v charakteristikách, zlepšit provoz kotle na tuhá paliva.
Můžeme říci, že každá maličkost, každý prvek konstrukce topného zařízení ovlivňuje hodnotu účinnosti. Správně navržený komín a ventilační systém zajišťují optimální proudění vzduchu do spalovací komory, což významně ovlivňuje kvalitu spalování palivového produktu. Provoz ventilace se odhaduje podle hodnoty poměru přebytečného vzduchu. Nadměrné zvýšení objemu přiváděného vzduchu vede k nadměrné spotřebě paliva. Teplo spolu s produkty spalování intenzivněji uniká potrubím. Se snížením koeficientu se významně zhoršuje provoz kotlů, existuje vysoká pravděpodobnost výskytu zón omezených kyslíkem v peci. V takové situaci se saze začnou tvořit a hromadit ve velkém množství ve spalovně.
Intenzita a kvalita spalování v kotlích na tuhá paliva vyžadují neustálé sledování. Spalovací komora musí být zatížena rovnoměrně, aby se zabránilo ohniskům.
Na poznámku: dřevěné uhlí nebo dřevo je rovnoměrně rozloženo po roštu nebo po roštu. Spalování by mělo probíhat po celém povrchu vrstvy. Rovnoměrně rozložené palivo rychle schne a hoří po celém povrchu, což zajišťuje úplné vyhoření pevných složek palivové hmoty na těkavé produkty spalování. Pokud palivo vložíte do topeniště správně, bude plamen během provozu kotlů jasně žlutý, slámově zbarvený.
Během spalování je důležité nepřipustit poruchy palivového zdroje, jinak budete muset čelit významným mechanickým ztrátám (podhoření) paliva. Pokud nekontrolujete polohu paliva v peci, mohou velké úlomky uhlí nebo palivového dřeva, které spadly do popelníku, vést k neoprávněnému vznícení zbytků palivových produktů.
Saze a dehet nahromaděné na povrchu výměníku tepla sníží jeho zahřívání. V důsledku všech výše uvedených porušení provozních podmínek klesá užitečné množství tepelné energie potřebné pro normální provoz topného systému. Ve výsledku můžeme hovořit o prudkém poklesu účinnosti topných kotlů.
Jak zvýšit účinnost plynového kotle
Je prakticky nemožné zvýšit účinnost spalování paliva zásahem do technického zařízení kotle; stejnou vrstvu tepelné izolace nelze instalovat kvůli banálnímu neposkytnutí místa výrobcem. Kromě toho je zakázáno. Existují způsoby, jak zvýšit účinnost plynového kotle, zejména pokud se jedná o nedokonalý starý model:
- Hotový ekonomizér komínu - nahrazuje určitou část komína a je určen k akumulaci tepla z výfukových plynů komínem (druh imitace kondenzačních kotlů). Je však nutné přesně vypočítat parametry ekonomizéru a požadavky na komín, aby byl zachován požadovaný tah a zabránilo se zpětnému tahu, například při silném větru. Emisní cena - 1 700-2 500 rublů.
Ekonomizér sendvičové sítě pro komínové potrubí. - Domácí ekonomizér - téměř totožný s výše popsanými hotovými výrobky. Jak vyrobit efektivní ekonomizér jsme již popsali v jednom z předchozích článků.
- Čištění kotle a propláchnutí výměníku tepla - to jsou opatření pravidelné údržby, která nemají smysl pro nové kotle, ale jsou extrémně účinná pro ty, kteří jsou v provozu alespoň několik sezón. Faktem je, že během provozu se uvnitř výměníku tepla tvoří vodní kámen a další usazeniny solí, ucpávají se vnější žebra výměníku tepla, hořáky a zapalovač. To vše vede ke zvýšení spotřeby plynu, snížení tepelného výkonu a v důsledku toho ke snížení účinnosti (často až o 20–30%). Jak a jak často je nutné plynový kotel čistit, jsme již dříve demontovali.
- Plynový filtr - je instalován před uzavíracími ventily plynovodu a je určen k čištění plynu od nečistot a nečistot, které se někdy nacházejí ve složení. To nejen pomáhá omezit tvorbu sazí, ale také při zlepšování kvality paliva mírně snižuje tepelné ztráty v případě podhoření.
Zbývající metody spočívají ve správném spuštění a seřizovacích pracích, které jsou prováděny jednorázově, při prvním spuštění kotle, výhradně odborníky. Při správném počátečním nastavení je zajištěna účinnost zaručená výrobcem. Je důležité si uvědomit, že je nemožné zvýšit tento indikátor zásahem do technického zařízení samotného kotle, a ještě více to není bezpečné.
Pokyny Kotle Energeticky úsporné technologie
Účinnost je ...
Než začnete mluvit o tom, jak zvýšit účinnost kotle na tuhá paliva, musíte zjistit, jaká je účinnost kotle. Efektivita je hodnota, která je vlastní každému mechanismu, systému a dokonce i procesu provádění práce.
Účinnost při provozu kotle na tuhá paliva je hodnota, která je uvedena v procentech a je poměrem spotřeby paliva k užitečné energii (teplu), kterou kotel uvolňuje k ohřátí domu.
Podle požadavků stanovených a vyvinutých pro kotle na tuhá paliva by účinnost měla být 85% ... 95%. V praxi je ale bohužel všechno jinak a účinnost zřídka dosahuje 70%. Proto mnoho lidí začíná hledat všechna možná řešení problému.
