Kā palielināt katla efektivitāti, dzīvot un mācīties - 1. pants

Apkures katla efektivitāte (efektivitāte) ir patērētās degvielas un saražotās siltuma daudzuma attiecība. Pat visefektīvāko mūsdienu karstā ūdens katlu modeļu efektivitāte nevar būt 100% siltuma zudumu dēļ katla iekšpusē, nepietiekama metālu siltuma vadītspēja vai darbības principa nepilnības. Turklāt viena un tā paša gāzes katla modeļa efektivitāte ir atkarīga arī no slodzes: pasē norādītā efektivitāte nav reāla visā siltuma izvades diapazonā.

Rakstā mēs analizēsim, kā pareizi aprēķināt efektivitāti, no kā tā ir atkarīga un kā patstāvīgi palielināt jau nopirktā katla efektivitāti.

Bruto efektivitāte un neto efektivitāte

Ne viss siltums, kas rodas degvielas sadegšanas laikā, tiek novirzīts dzesēšanas šķidruma sildīšanai, noteikta daļa tiek tērēta katla vajadzībām: turbīnai, ventilatoram vai dūmu nosūcējam, cirkulācijas sūknim, automatizācijas darbībai un elektroniskam displejam, elektriskās piedziņas darbība (kā jūs jau sapratāt, aprēķinos tiek izmantoti visi saņemtās enerģijas veidi, ieskaitot elektrību, ja katls ir gaistošs).

Ņemot to vērā, ir ierasts katla efektivitāti dalīt ar saražoto siltumu (Bruto efektivitāte) un izdalīto siltumu (Efektivitāte - neto).

Šī klasifikācija ļauj izcelt katla tehniskās pilnības pakāpi - bruto efektivitāti vai degvielas un elektroenerģijas patēriņa ekonomiju - neto efektivitāti.

Kā palielināt cietā kurināmā sildīšanas tehnoloģijas efektivitāti

Mūsdienās daudzi patērētāji, kuru rīcībā ir cietā kurināmā katls, cenšas atrast ērtāko un praktiskāko veidu, kā uzlabot apkures iekārtu efektivitāti. Ražotāja noteiktie apkures ierīču tehnoloģiskie parametri laika gaitā zaudē to nominālvērtības, tāpēc tiek meklētas dažādas metodes un līdzekļi katlu tehnoloģijas efektivitātes paaugstināšanai.

Apsveriet vienu no visefektīvākajām iespējām - papildu siltummaini uzstādīšanu. Jaunās iekārtas uzdevums ir noņemt siltumenerģiju no gaistošajiem sadegšanas produktiem.

Video parāda, kā izveidot savu ekonomaizeru (siltummaini)

Lai to izdarītu, mums vispirms ir jānoskaidro, kāda ir dūmu temperatūra pie izejas. Jūs to varat mainīt ar multimetru, kas novietots tieši skursteņa vidū. Dati par to, cik daudz papildu siltuma var iegūt no iztvaikojošajiem sadegšanas produktiem, ir nepieciešami, lai aprēķinātu papildu siltummaiņa laukumu. Mēs rīkojamies šādi:

• mēs nosūtām noteiktu daudzumu malku uz kurtuvi;
• mēs konstatējam, cik ilgi izdegs noteikts malkas daudzums.

Piemēram: malka, 14,2 kg. sadedzināt 3,5 stundas. Dūmu temperatūra pie katla izejas ir 460 0 С.

1 stundas laikā mēs sadedzinājām: 14,2 / 3,5 = 4,05 kg. malka.

Lai aprēķinātu dūmu daudzumu, mēs izmantojam vispārpieņemto vērtību 1 kg. malka = 5,7 kg. dūmgāzes. Tālāk mēs reizinām vienā stundā sadedzinātās malkas daudzumu ar dūmu daudzumu, kas iegūts sadedzinot 1 kg. malka. Rezultātā: 4,05 x 5,7 = 23,08 kg. gaistošie degšanas produkti. Šis skaitlis kļūs par sākuma punktu turpmākajiem siltumenerģijas daudzuma aprēķiniem, ko papildus var izmantot otrā siltummaiņa sildīšanai.

Zinot gaistošu karsto gāzu siltuma jaudas vērtību kā 1,1 kJ / kg, veicam turpmāku siltuma plūsmas jaudas aprēķinu, ja vēlamies samazināt dūmu temperatūru no 460 0С līdz 160 grādiem.

Q = 23,08 x 1,1 (460-160) = 8124 kJ siltumenerģijas.

Rezultātā mēs iegūstam precīzu papildu jaudas vērtību, ko nodrošina gaistošie sadegšanas produkti: q = 8124/3600 = 2,25 kW, liels skaitlis, kas var būtiski ietekmēt apkures iekārtu efektivitātes uzlabošanu. Zinot, cik daudz enerģijas tiek izšķiests, vēlme aprīkot katlu ar papildu siltummaini ir diezgan pamatota. Sakarā ar papildu siltumenerģijas pieplūdumu dzesēšanas šķidruma sildīšanai, palielinās ne tikai visas apkures sistēmas efektivitāte, bet arī pati siltummezgla efektivitāte.

Kā aprēķināt apkures katla efektivitāti

Ir vairākas vērtības aprēķināšanas iespējas. Eiropas valstīs ir ierasts aprēķināt apkures katla efektivitāti, pamatojoties uz dūmgāzu temperatūru (tiešā līdzsvara metode), tas ir, zinot atšķirību starp apkārtējās vides temperatūru un faktisko dūmgāzu temperatūru caur skursteni. . Formula ir diezgan vienkārša:

ηbr = (Qir / Q1) 100%kur

• ηbr (lasīt "šis") - katla efektivitāte "bruto";
• Qir(MJ / kg) - kopējais siltuma daudzums, kas izdalās degvielas sadegšanas laikā;
• Q1 (MJ / kg) - uzkrātais siltuma daudzums, t.i. izmantot mājas apsildīšanai.

Piemēram, ja Q1 = 22 MJ / kg, Qir = 19 MJ / kg, tad “bruto” efektivitāte = (19/22) * 100 = 86,3%. Visi mērījumi tiek veikti ar jau izveidotu, standarta katla darbību.

Tiešā bilances metode neņem vērā paša katla siltuma zudumus, degvielas padegšanu, novirzes darbībā un citas funkcijas, tāpēc tika izgudrota principiāli atšķirīga, precīzāka aprēķina metode - “reversās bilances metode”. Izmantotais vienādojums:

ηbr = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)kur

• q2 - siltuma zudumi ar dūmgāzēm;
• q3 - siltuma zudumi degošu gāzu ķīmiskās pazemināšanās dēļ (attiecināms uz gāzes katliem);
• q4 - siltumenerģijas zudumi ar mehānisku zemdegvielu;
• q5 - siltuma zudumi no ārējas dzesēšanas (caur siltummaini un korpusu);
• q6 - siltuma zudumi ar izdedžu fizisko siltumu, kas izņemts no krāsns.

Apkures katla neto efektivitāte pēc apgrieztās bilances metodes:

ηnet = ηbr - Qsnkur

• Qs.n - kopējais siltuma un elektriskās enerģijas patēriņš pašu vajadzībām% izteiksmē.

Faktiskā efektivitāte gandrīz vienmēr atšķirsies no ražotāja deklarētās, jo tā ir atkarīga no pareizas katla un apkures sistēmas uzstādīšanas, dūmu noņemšanas sistēmas, elektroapgādes kvalitātes utt. To mēra, attiecīgi, jau uz vietas.

Tātad, kāda ir reālā katla efektivitāte?

Tādējādi, ja jūsu katla efektivitāte ir norādīta pasē 90%. Tad jums jāsaprot, ka šo efektivitāti var sasniegt, ja katls darbojas nominālajā režīmā, un tajā tiek sadedzināta laba degviela ar zemu pelnu saturu. Ja ņemam vērā citus faktorus, ar kuriem katla īpašnieks saskaras tā darbības laikā, tad reālais Katla efektivitāte var samazināt līdz 65-70% (!!!)

Kā pēc iespējas tuvināties novērtētajai efektivitātei?

Ir nelieli triki, kas jums jāzina un par kuriem mēs runāsim nākamajā rakstā, kas neliks mums ilgi gaidīt.

- salnās ziemā parasti iegrime skurstenī palielinās, tādējādi palielinot liekā gaisa daudzumu (gaisa pārpalikums, kas nepiedalās degšanas procesā) katla deglī. Novērst liekā gaisa parādīšanos katlā, kas visu siltumu no katla veic caur skursteni. Lai to izdarītu, uz skursteņa uzstādiet iegrimes ierobežotāju. Šī nav dārga ierīce (tās cena nebūs augstāka par 3000 rubļiem), taču jūs tajā ietaupīsiet daudz naudas, jo tas ir tas, kas palielinās Katla efektivitāte.

vilces ierobežotājs

Vilces ierobežotājs ir uzstādīts uz katla skursteņa. Tās galvenais mērķis ir uzturēt nemainīgu spiedienu dūmgāzu izejā no katla. Tas darbojas automātiskajā režīmā un tā darbībai nav nepieciešama elektrība. Uzstādiet, uzstādiet un aizmirstiet.Bet kāda ir tā izmantošana! Pērciet to tiešsaistē vai piemērotā veikalā.

Katla dūmgāzu caurulēs uzstādiet turbulatorus. Tie izskatās kā metāla plāksnes, kas ir izliektas dažās vietās visā garumā, vai (pie dažiem ražotājiem) kā metāla spirāles. Tie palielina siltuma apmaiņu starp karstajām dūmgāzēm, kas plūst katla iekšpusē, un apkures vidi aiz katla sienas.

Turbulatori var būt dārgāki par iegrimes ierobežotāju. To cena sasniedz 9000 un 20 000 rubļu, atkarībā no katla jaudas. Veikalā tos nevarēsiet iegādāties. Vismaz es to neesmu redzējis. Nu, bet katlu ražotāji tos labprāt piedāvās jums. Jautājiet un instalējiet. Kā viņi izskatās - skatiet attēlu.

turbulators

Kad tas ir sakārtots, dodieties tālāk.

Kas nosaka katlu siltuma efektivitāti

Klasiskās iesūknētās grīdas gāzes darbības princips.
Apkures katlu efektivitāte nav vienāda ar jebkuru jaudu, ir proporcionāla atkarība no slodzes: palielinoties siltuma slodzei (sadedzinātās degvielas daudzums), palielinās arī siltuma zudumi caur ķermeni vai skursteni. Tādā pašā veidā darbība ar minimālu jaudu ne vienmēr nodrošina pilnīgu degvielas sadegšanu, kas noved pie efektivitātes samazināšanās.

Piemēram, apkopes instrukcijās par gāzes katliem Protherm Wolf KSO ar jaudu 12,5 kW un 16,0 kW ir norādīts, ka, strādājot ar maksimālo jaudu (attiecīgi 12,8 kW un 16,3 kW), efektivitāte ir 92,5%, savukārt, kamēr strādājot ar minimālo slodzi (4,5 kW un 5,8 kW), tas samazināsies un būs tikai 78,4%.

Tas ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc ir vērts apzināti pievērsties katla vienības jaudas izvēlei. Optimālākā veiktspēja lielākajā daļā modeļu tiek sasniegta ar slodzi 60-90% no maksimālās jaudas.

Pretējā gadījumā efektivitāte ir atkarīga tikai no modeļa tehnoloģiskās pilnības, kura mērķis ir samazināt iepriekšminēto q2-6 (pazemināt izplūdes gāzu temperatūru, efektīvu degvielas degšanu, modulētus degļus, siltumizolāciju utt.), Kā arī no kvalitātes apkures un ekspluatācijas katlu. Dzesēšanas šķidruma tīrība, regulāra tīrīšana un skalošana - tas viss laika gaitā nopietni ietekmē efektivitāti.

Kā izvēlēties istabas termostatu un ietaupīt līdz 30% mēnesī uz apkuri

Faktori, no kuriem atkarīga katlu efektivitāte

Katlus ar augstu efektivitātes vērtību pašlaik pārstāv šāda apkures tehnoloģija:

• vienības, kuras darbina ar oglēm un citu cieto fosilo kurināmo;
• granulu katli;
• pirolīzes tipa ierīces.

Apkures ierīču efektivitāte, kuras krāsnī tiek padoti antracīta, ogļu un kūdras briketes, vidēji ir 70-80%. Ievērojami augstāka granulu ierīču efektivitāte - līdz 85%. Ielādēti ar granulām, šāda veida apkures katli atšķiras ar augstu efektivitāti, degvielas sadegšanas laikā tie atbrīvo milzīgu siltumenerģijas daudzumu.

Piezīmē: viena slodze ir pietiekama, lai ierīce optimālos apstākļos darbotos līdz 12-14 stundām.

Absolūtais līderis starp cietā kurināmā apkures iekārtām ir pirolīzes katls. Šīs ierīces izmanto malku vai koksnes atkritumus. Šādu iekārtu efektivitāte šodien ir 85% vai vairāk. Vienības pieder arī ļoti efektīvām ilgstoši degošām ierīcēm, taču, ievērojot nepieciešamos apstākļus - degvielas mitruma saturs nedrīkst pārsniegt 20%.

Mūsdienu katlu vērtības atkarībā no degvielas veida

*No fizikas viedokļa efektivitāte nevar pārsniegt 100%: nav iespējams iegūt vairāk siltumenerģijas, nekā tiek izdalīta degvielas sadegšanas laikā. Tomēr viss ir atkarīgs no tā, kā jūs skaitīsit. Ir divas definīcijas:

• tīrā siltumspēja - siltums, kas iegūts degvielas sadegšanas laikā, kad degšanas produkti tiek vienkārši izvadīti caur skursteni;
• bruto siltumspēja - siltums, ieskaitot ūdens tvaikos esošo enerģiju - vienu no degošu gāzu sadegšanas produktiem.

Gāzes kondensācijas katli papildus uzkrāj kondensāta siltumenerģiju, kas veidojas no gāzes sadegšanas produktiem un tiek noglabāta uz papildu siltummaini. Tādējādi ievērojama siltuma daļa "nelido skurstenī", un izplūdes gāzu temperatūra praktiski ir vienāda ar atmosfēras temperatūru.

Ierīce ir vienkāršs kondensācijas vienas ķēdes gāzes katls.

Saskaņā ar pašreizējiem standartiem gan Krievijā, gan Eiropā apkures katlu efektivitāte tiek aprēķināta pēc viszemākā īpatnējā sadegšanas siltuma, tāpēc, ņemot vērā no kondensāta iegūto papildu siltumu, vērtības pārsniedz 100 %. Aprēķinot pēc bruto siltumspējas, kondensācijas gāzes katlu efektivitāte ir 96-98%, atkarībā no modeļa un uzstādīšanas veida: sienas katliem parasti ir augstāka efektivitāte nekā grīdas katliem (tas attiecas uz visiem gāzes katliem ).

No tabulas var arī atzīmēt, ka arī cietā kurināmā katlu vidējā efektivitāte atšķiras atkarībā no izmantotās degvielas, tas ir saistīts ar degvielas sadegšanas pakāpi, tās siltuma pārnesi, sadegšanas temperatūru un siltuma zudumiem ar izdedžu fizisko siltumu. sadegšanas kamera. Pat viens un tas pats cietā kurināmā katls var radīt atšķirīgu efektivitāti, darbojoties ar dažādu veidu degvielu.

Darbības noteikumi, kas ietekmē katla efektivitātes vērtību

Lai apkures iekārtas vienmēr darbotos pareizi, eksperti iesaka ievērot pamatdarbības noteikumus, kas ietekmē katla efektivitātes vērtību.

Šajā gadījumā ir skaidri jāievēro šādi punkti:

1. Izvēlieties tikai optimālos pūšanas režīmus un motora pārsega darbību.
2. Kontrolējiet degšanas intensitāti un degvielas pilnību.
3. Pastāvīgi jāuzrauga dreifēšanas un kļūmju daudzums.
4. Novērtējiet to virsmu stāvokli, kuras silda, degot degvielu.
5. Regulāri iztīriet aprīkojumu.

Kā palielināt gāzes katla efektivitāti

Palielināt degvielas sadegšanas efektivitāti, iejaucoties katla tehniskajā ierīcē, praktiski nav iespējams; to pašu siltumizolācijas slāni nevar uzstādīt, jo ražotājs tam banāli nenodrošina vietu. Turklāt darīt pats ir aizliegts. Neskatoties uz to, ir veidi, kā palielināt gāzes katla efektivitāti, it īpaši, ja tas ir nepilnīgs vecais modelis:

1. Gatavs skursteņa ekonomaizers - aizstāj noteiktu skursteņa daļu un ir paredzēta siltuma uzkrāšanai no izplūdes gāzēm caur skursteni (sava ​​veida kondensācijas katlu imitācija). Tomēr ir nepieciešams precīzi aprēķināt ekonomaizera parametrus un prasības skurstenim, lai uzturētu nepieciešamo iegrimi un novērstu reverso iegrimi, piemēram, spēcīgā vējā. Emisijas cena ir 1700–2 500 rubļu.

   
   Sviestmaižu sietu ekonomaizers skursteņa caurulēm.

2. Pašdarināts ekonomaizers - gandrīz identisks iepriekš aprakstītajiem gatavajiem izstrādājumiem. Kā padarīt efektīvu ekonomaizeri mēs jau aprakstījām vienā no iepriekšējiem rakstiem.
3. Katla tīrīšana un siltummaini skalošana - tie ir regulāri apkopes pasākumi, jauniem katliem bezjēdzīgi, bet ārkārtīgi efektīvi tiem, kas darbojas vismaz vairākas sezonas. Fakts ir tāds, ka ekspluatācijas laikā siltummaiņa iekšpusē veidojas nogulsnes un citas sāls nogulsnes, tiek aizsērētas siltummaiņa, degļu un aizdedzes ārējās spuras. Tas viss noved pie gāzes patēriņa pieauguma, siltuma izlaides samazināšanās un attiecīgi efektivitātes samazināšanās (bieži līdz 20-30%).Kā un cik bieži nepieciešams tīrīt gāzes katlu, mēs arī jau iepriekš esam izjaukuši.
4. Gāzes filtrs - tas ir uzstādīts pirms gāzes tīkla slēgvārstiem un ir paredzēts, lai attīrītu gāzi no gruvešiem un piemaisījumiem, kas dažreiz atrodami sastāvā. Tas ne tikai palīdz samazināt kvēpu veidošanos, bet arī, vienlaikus uzlabojot degvielas kvalitāti, nedaudz samazina siltuma zudumus zemapdeguma gadījumā.

Pārējās metodes sastāv no pareizas iedarbināšanas un regulēšanas darbiem, kurus veic tikai katla pirmajā palaišanas reizē tikai speciālisti. Ar pareizu sākotnējo iestatījumu tiek nodrošināta ražotāja garantētā efektivitāte. Ir svarīgi saprast, ka nav iespējams palielināt šo rādītāju, iejaucoties paša katla tehniskajā ierīcē, un vēl jo vairāk tas nav drošs.

Instrukcijas Katli Enerģijas taupīšanas tehnoloģijas

Katla efektivitāte būs lielāka, ja ...

Lai pēc iespējas izslēgtu ķīmisko degvielas sadedzināšanu, katla iekšpusē jānodrošina vajadzīgā gaisa pārpalikuma attiecība (cietajai degvielai - 1,2–1,3, gāzei - 1,05–1,15):

- Uz katla skursteņa uzstādiet iegrimes ierobežotāju, par kuru es jau rakstīju iepriekš,

- Pērciet savu katlu TIKAI specializētā organizācijā, kas, iedarbinot katlu, OBLIGĀTI ar dārgas ierīces - gāzes analizatora palīdzību - noregulēs nepieciešamo gaisa daudzumu, kas iet caur katlu. PIEPRASI to darīt, maksā par to naudu. Pretējā gadījumā jūs katru dienu tērēsiet papildu naudu degvielai.

- Mēģiniet iegādāties katlu ar uzstādītu lambda zondi, kas paredzēta vēlamā gaisa un degvielas līdzsvara uzturēšanai katla deglī

Kā aprēķināt jaudu

Pirms iegādāties apkures iekārtas privātmājas apkalpošanai, ir jāaprēķina jauda, ​​kas būtu pietiekama, lai uzturētu kvalitatīvu katla darbību. Ja jums nav pietiekamas pieredzes un zināšanu, meklējiet profesionāļu palīdzību, jo kļūdas šajā posmā noteikti ietekmēs aprīkojuma veiktspēju un izturību.

Piezīme!
Problēmas rodas ne tikai apkures iekārtu jaudas trūkuma gadījumā, bet arī tā pārmērības gadījumā. Jaudas aprēķināšanai ir īpašas formulas. Izmantojot tos, jūs varat patstāvīgi aprēķināt, kurš katls ir piemērots mājas apkalpošanai.

Aprēķinot gāzes katla jaudu, jāņem vērā šādi parametri:

• vidējā temperatūra ziemas mēnešos noteiktā apgabalā;

  

  Gāzes katla darbība un siltuma zudumi

• no kādiem materiāliem māja ir uzbūvēta;
• kādi materiāli tika izmantoti mājas siltināšanai un vai tie vispār tika izmantoti;
• mājas dzīvojamo telpu platība.

Lai aprēķinātu privātmājas apkures iekārtu jaudu, varat izmantot īpašas formulas.

Piezīme!
Gāzes katla jauda ir atkarīga arī no tā, vai mājā ir nepieciešams karsts ūdens.