Eficiența (eficiența) unui cazan de încălzire este raportul dintre cantitatea de combustibil consumată și cantitatea de căldură generată. Eficiența chiar și a celor mai eficiente modele moderne de cazane de apă caldă nu poate fi de 100% din cauza pierderii de căldură din interiorul cazanului, a conductivității termice insuficiente a metalelor sau a imperfecțiunilor din principiul de funcționare. În plus, eficiența aceluiași model de cazan pe gaz depinde și de sarcină: eficiența specificată în pașaport nu este realistă în întreaga gamă de putere termică.
În articol, vom analiza cum să calculăm corect eficiența, de ce depinde și cum să creștem singuri eficiența unui cazan deja achiziționat.
Eficiență brută și eficiență netă
Nu toată căldura generată în timpul arderii combustibilului este direcționată către încălzirea lichidului de răcire, o anumită parte este cheltuită pentru propriile nevoi ale cazanului: o turbină, un ventilator sau un aspirator de fum, o pompă de circulație, funcționarea automatizării și un afișaj electronic, funcționarea unei acționări electrice (așa cum ați înțeles deja, toate tipurile de energie primită sunt utilizate în calcul, inclusiv electricitate, dacă cazanul este volatil).
Având în vedere acest lucru, este obișnuit să împărțiți eficiența cazanului la căldura generată (Eficiență brută) și a eliberat căldură (Eficiență-net).
Această clasificare face posibilă distingerea gradului de perfecțiune tehnică a cazanului - eficiența brută sau economia consumului de combustibil și electricitate - eficiența netă.
Ce este eficiența cazanului
Eficiența cazanelor cu abur și apă caldă este determinată de eficiența - eficiența termică a acestora. Adică, este cantitatea de căldură generată pentru producerea volumului nominal de apă fierbinte în raport cu cantitatea nominală de combustibil ars.
Producătorii indică capacitățile inițiale ale echipamentului, în care eficiența unui cazan de apă caldă poate ajunge la 110%, dar mai des valoarea lor respectă parametrii de 95-98%. Consumatorul în viitor în timpul funcționării poate crește acești indicatori cu ajutorul îmbunătățirilor tehnice și al izolației termice.
La locul de instalare se efectuează un calcul independent al eficienței cazanului și depinde de mulți factori, inclusiv un sistem de evacuare a fumului bine construit, eliminarea defectelor în timpul instalării etc. Toate resursele cheltuite pentru funcționarea lichidului de răcire (combustibil, electricitate) sunt comparate cu volumul de căldură emis de acesta.
Cum se calculează eficiența unui cazan de încălzire
Există mai multe moduri de a calcula valorile. În țările europene, se obișnuiește să se calculeze eficiența unui cazan de încălzire pe baza temperaturii gazelor arse (metoda echilibrului direct), adică cunoașterea diferenței dintre temperatura mediului ambiant și temperatura reală a gazelor arse prin coșul de fum. . Formula este destul de simplă:
ηbr = (Qir / Q1) 100%Unde
- ηbr (citiți „acest”) - randamentul cazanului „brut”;
- Qir(MJ / kg) - cantitatea totală de căldură degajată în timpul arderii combustibilului;
- Q1 (MJ / kg) - cantitatea de căldură care a fost acumulată, adică folosiți la încălzirea casei.
De exemplu, dacă Q1 = 22 MJ / kg, Qir = 19 MJ / kg, atunci eficiența „brută” = (19/22) * 100 = 86,3%. Toate măsurătorile se efectuează cu o funcționare standard a cazanului deja stabilită.
Metoda echilibrului direct nu ia în considerare pierderea de căldură a cazanului în sine, arderea insuficientă a combustibilului, abaterile de funcționare și alte caracteristici, prin urmare, a fost inventată o metodă de calcul fundamental diferită, mai precisă - „metoda echilibrului invers”. Ecuația utilizată:
ηbr = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)Unde
- q2 - pierderi de căldură cu gaze arse;
- q3 - pierderea de căldură datorată arderii chimice a gazelor combustibile (aplicabilă cazanelor pe gaz);
- q4 - pierderi de energie termică cu ardere mecanică;
- q5 - pierderea de căldură din răcirea externă (prin schimbătorul de căldură și corp);
- q6 - pierderea de căldură cu căldura fizică a zgurii scoase din cuptor.
Eficiența netă a cazanului de încălzire conform metodei echilibrului invers:
ηnet = ηbr - QsnUnde
- Întrebări - consumul total de energie termică și electrică pentru propriile nevoi în% exprimare.
Eficiența efectivă va diferi aproape întotdeauna de cea declarată de producător, deoarece depinde de instalarea corectă a cazanului și a sistemului de încălzire, a sistemului de evacuare a fumului, a calității sursei de alimentare etc. Se măsoară, respectiv, deja la locul său.
Cum se mărește eficiența cazanului?
Vă sugerăm să vă familiarizați cu recomandările care vizează creșterea productivității sistemului:
- Dacă motivul pentru o muncă insuficient de eficientă se află în zona de extracție a energiei termice, este instalat un turbulator pentru ao crește. Este plasat între schimbătorul de căldură și camera de ardere.
- Pentru a elimina pierderile de căldură cauzate de arderea chimică, este necesar să reglați corect funcționarea echipamentului. Vă recomandăm să încredințați această procedură numai unui specialist. De asemenea, se recomandă instalarea unui limitator de presiune pentru a reduce tirajul. Instalarea acestuia vă permite să reglați secțiunea transversală a coșului de fum. Instalarea unui limitator de tiraj este necesară în special la temperaturi exterioare foarte scăzute.
- Pentru a reduce pierderile de căldură cauzate de arderea fizică și pentru a menține tracțiunea normală, este necesar să îndepărtați rapid funinginea care se formează pe tuburile de flacără. De asemenea, este necesar să se elimine depunerile de calcar din circuitul de încălzire. Curățarea regulată a acestor elemente elimină pierderile fizice de căldură.
- Păstrați starea corectă a conductelor sistemului de încălzire. Țevile metalice pot „crește” din interior din cauza depunerilor de nămol. Acest lucru nu se întâmplă cu țevile din PVC, dar în scopuri preventive se recomandă curățarea periodică a sistemului de încălzire. Nu trebuie să scurgeți complet lichidul de răcire. De când intră apa netratată, este încălzită și trecută prin conducte, se formează un precipitat. Din această cauză, se formează scări pe pereții conductelor.
- Reglați clapeta suflantei. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați un termometru. Clapeta este reglată în poziția la care se atinge temperatura maximă a lichidului de răcire.
- Mențineți pofta normală. Pentru a evita deteriorarea acestuia, este necesară curățarea periodică a coșului de fum de la produsele de ardere. Și, de asemenea, funinginea nu trebuie lăsată să se formeze în camera de ardere. Datorită cantității mari de funingine, cantitatea de combustibil consumată crește.
- Pentru a crește eficiența echipamentelor cazanului care funcționează pe combustibil pe gaz, este, de asemenea, posibilă instalarea unui coaxial. Coșurile de fum tradiționale au un dezavantaj evident - sunt dependente de condițiile externe. Conducta de ieșire coaxială este rezistentă la fluctuațiile de temperatură, asigură menținerea parametrilor de temperatură setați în cameră și economisește gaz. Structural, un coșial coșial este format din două țevi cu diametre diferite. O conductă este utilizată pentru transportul produselor de ardere, a doua - aerul, care este saturat cu oxigen.
Este posibil să eliminați aceste motive pentru scăderea eficienței cazanelor cu propriile mâini fără a apela specialiști.
Ceea ce determină eficiența termică a cazanelor
Principiul de funcționare a podelei clasice aspirate cu gaz.
Eficiența cazanelor de încălzire nu este egală la orice putere, există o dependență proporțională de sarcină: o creștere a sarcinii de căldură (cantitatea de combustibil ars) crește, de asemenea, pierderea de căldură prin corp sau coș. În același mod, funcționarea la putere minimă nu asigură întotdeauna arderea completă a combustibilului, ceea ce duce la o scădere a eficienței.
De exemplu, în instrucțiunile de service pentru cazanele pe gaz Protherm Wolf KSO cu o capacitate de 12,5 kW și 16,0 kW, se indică faptul că atunci când funcționează la putere maximă (12,8 kW și respectiv 16,3 kW), eficiența este de 92,5%, în timp ce în timp ce funcționând cu sarcină minimă (4,5 kW și 5,8 kW), acesta va scădea și va atinge doar 78,4%.
Acesta este unul dintre principalele motive pentru care merită să alegeți conștient puterea unității de cazan. Cea mai optimă performanță în majoritatea modelelor este atinsă la o sarcină cuprinsă între 60-90% din puterea maximă.
În caz contrar, eficiența depinde doar de perfecțiunea tehnologică a modelului care vizează reducerea celor de mai sus q2-6 (scăderea temperaturii gazelor de eșapament, arderea eficientă a combustibilului, modularea arzătoarelor, izolația termică etc.), precum și de calitatea de întreținere și funcționare a cazanului. Curățenia lichidului de răcire, curățarea regulată și spălarea - toate acestea, în timp, afectează grav eficiența.
Cum să alegeți un termostat de cameră și să economisiți până la 30% pe lună la încălzire
concluzii
În ciuda abundenței de modele de echipamente moderne de încălzire, cazanele pe combustibil solid continuă să fie unul dintre cele mai eficiente și accesibile tipuri de echipamente de încălzire. Comparativ cu cazanele electrice, care au o eficiență de până la 90%, unitățile de combustibil solid au un efect economic ridicat. Creșterea eficienței noilor modele a permis acestui tip de echipament pentru cazane să se apropie de cazanele electrice și pe gaz.
Dispozitivele moderne cu combustibil solid sunt capabile nu numai să funcționeze mult timp folosind resurse accesibile de combustibil natural, dar au și caracteristici de performanță ridicate.
Valorile cazanelor moderne în funcție de tipul de combustibil
| Fotografie | Tipul cazanului în funcție de combustibilul ars | Eficiență medie,% |
| Gaz | |
| - Convecție | 87-94 | |
| - Condensare | 104-116* | |
| Combustibil solid | |
| - Arderea lemnului | 75-87 | |
| - Cărbune | 80-88 | |
| - Pellet | 80-92 | |
| Combustibil lichid | |
| - Pe motorină | 86-91 | |
| - Pe păcură | 85-88 | |
| Elemente de încălzire electrice | 99-99,5 |
*Din punct de vedere al fizicii, eficiența nu poate depăși 100%: este imposibil să se obțină mai multă energie termică decât este eliberată în timpul arderii combustibilului. Totuși, totul depinde de modul în care numărați. Există două definiții:
- puterea calorică netă - căldura obținută în timpul arderii combustibilului, atunci când produsele de ardere sunt pur și simplu îndepărtate prin coș;
- puterea calorică brută - căldură, inclusiv energia conținută în vaporii de apă - unul dintre produsele de ardere ale gazelor combustibile.
Cazanele cu condensare pe gaz acumulează suplimentar energie termică a condensului format din produse de ardere a gazelor și depuse pe un schimbător de căldură suplimentar. Astfel, o parte semnificativă a căldurii nu „zboară în țeavă”, iar temperatura gazelor de eșapament este practic egală cu cea atmosferică.
Dispozitivul este un cazan simplu cu gaz cu condensare simplă.
Conform standardelor actuale, atât în Rusia, cât și în Europa, eficiența cazanelor de încălzire este calculată în funcție de cea mai mică căldură specifică de ardere, prin urmare, luând în considerare căldura suplimentară extrasă din condensat duce la valori mai mari de 100 %. Atunci când se calculează pe baza puterii calorifice brute, eficiența cazanelor pe gaz cu condensare este de 96-98%, în funcție de model și tipul de instalație: cazanele montate pe perete au de obicei o eficiență mai mare decât cazanele de podea (acest lucru se aplică tuturor cazanelor pe gaz ).
De asemenea, din tabel se poate observa că eficiența medie a cazanelor pe combustibil solid diferă, de asemenea, în funcție de combustibilul utilizat, acest lucru se datorează gradului de combustie a combustibilului, transferului său de căldură, temperatura de ardere și pierderea de căldură cu căldura fizică a zgurilor îndepărtate din camera de ardere. Chiar și același cazan pe combustibil solid poate produce o eficiență diferită atunci când funcționează pe diferite tipuri de combustibil.
Reguli pentru funcționarea dispozitivelor de cazan, a căror respectare afectează valoarea eficienței
Orice tip de unitate de încălzire are proprii parametri ai sarcinii optime, care ar trebui să fie cât mai utilă, din punct de vedere tehnologic și economic. Procesul de operare a cazanelor pe combustibil solid este construit în așa fel încât de cele mai multe ori echipamentul funcționează în modul optim. Această lucrare poate fi asigurată prin respectarea regulilor de funcționare a echipamentelor de încălzire care funcționează pe combustibili solizi. În acest caz, trebuie să respectați și să urmați următoarele puncte:
- este necesar să se respecte modurile acceptabile de suflare și funcționare a hotei;
- control constant asupra intensității arderii și a exhaustivității combustiei;
- controlați suma reportată și eșecul;
- evaluarea stării suprafețelor încălzite în timpul arderii combustibilului;
- curățarea regulată a cazanului.
Articolele enumerate sunt minimul necesar care trebuie respectat în timpul funcționării echipamentului cazanului în timpul sezonului de încălzire. Respectarea regulilor simple și ușor de înțeles vă va permite să obțineți eficiența unui cazan autonom declarat în caracteristici, să îmbunătățiți funcționarea unui cazan pe combustibil solid.
Putem spune că fiecare lucru mic, fiecare element al designului dispozitivului de încălzire afectează valoarea eficienței. Un coș și un sistem de ventilație proiectat corespunzător asigură un flux optim de aer în camera de ardere, ceea ce afectează semnificativ calitatea combustiei produsului combustibil. Operația de ventilație este estimată prin valoarea raportului de aer în exces. Creșterea excesivă a volumului de aer intrat duce la consumul excesiv de combustibil. Căldura scapă mai intens prin conductă împreună cu produsele de ardere. Cu o scădere a coeficientului, funcționarea cazanelor se deteriorează semnificativ, există o mare probabilitate de apariție a zonelor limitate de oxigen în cuptor. Într-o astfel de situație, funinginea începe să se formeze și să se acumuleze în cantități mari în focar.
Intensitatea și calitatea arderii în cazanele pe combustibil solid necesită o monitorizare constantă. Camera de ardere trebuie încărcată uniform, evitând focul focal.
Pe o notă: cărbunele sau lemnul se distribuie uniform peste grătar sau peste grătar. Arderea ar trebui să aibă loc pe întreaga suprafață a stratului. Combustibilul distribuit uniform se usucă rapid și arde pe întreaga suprafață, asigurând arderea completă a componentelor solide ale masei de combustibil la produsele de ardere volatile. Dacă introduceți combustibilul corect în focar, flacăra atunci când cazanele funcționează va fi galben strălucitor, de culoare paie.
În timpul arderii, este important să nu permiteți defecțiunile resursei de combustibil, altfel va trebui să vă confruntați cu pierderi mecanice semnificative (arderea sub) a combustibilului. Dacă nu controlați poziția combustibilului în cuptor, fragmente mari de cărbune sau lemne de foc care au căzut în cutia de cenușă pot duce la aprinderea neautorizată a reziduurilor produselor cu masă de combustibil.
Funinginea și guma acumulate pe suprafața schimbătorului de căldură vor reduce capacitatea de încălzire a schimbătorului de căldură. Ca urmare a tuturor încălcărilor de mai sus ale condițiilor de funcționare, cantitatea utilă de energie termică necesară pentru funcționarea normală a sistemului de încălzire scade. Ca urmare, putem vorbi despre o scădere accentuată a eficienței cazanelor de încălzire.
Cum se mărește eficiența unui cazan pe gaz
Este practic imposibil să se mărească eficiența arderii combustibilului prin interferența cu dispozitivul tehnic al cazanului; același strat de izolație termică nu poate fi instalat din cauza neasigurării banale a locului pentru acesta de către producător. În plus, este interzis să-l faci singur. Cu toate acestea, există modalități de a crește eficiența unui cazan pe gaz, mai ales dacă este un model vechi imperfect:
- Economizor de coș de fum terminat - înlocuiește o anumită secțiune a coșului de fum și este concepută pentru a acumula căldură din gazele de eșapament prin coșul de fum (un fel de imitație a cazanelor cu condensare). Cu toate acestea, este necesar să se calculeze cu precizie parametrii economizorului și cerințele pentru coșul de fum, pentru a menține tirajul necesar și a preveni tirajul invers, de exemplu, în vânturi puternice. Prețul emisiunii - 1.700-2.500 ruble.
Economisitor cu plasă sandwich pentru țevi de coș. - Economizor de casă - aproape identic cu produsele finite descrise mai sus. Am descris deja cum să creăm un economizor eficient într-unul din articolele anterioare.
- Curățarea cazanului și spălarea schimbătorului de căldură - acestea sunt măsuri regulate de întreținere, fără sens pentru cazanele noi, dar extrem de eficiente pentru cei care funcționează cel puțin câteva sezoane. Faptul este că, în timpul funcționării, se formează cântare și alte depozite de sare în interiorul schimbătorului de căldură, aripioarele exterioare ale schimbătorului de căldură, arzătoarele și aprindătorul sunt înfundate. Toate acestea duc la o creștere a consumului de gaz, o scădere a puterii de căldură și, în consecință, o scădere a eficienței (adesea până la 20-30%). Cât și cât de des este necesară curățarea cazanului pe gaz, am dezasamblat deja mai devreme.
- Filtru de gaz - este instalat în fața supapelor de închidere a rețelei de gaz și este conceput pentru a curăța gazul de resturi și impurități care se regăsesc uneori în compoziție. Acest lucru nu numai că ajută la reducerea formării de funingine, ci și, îmbunătățind în același timp calitatea combustibilului, reduce ușor pierderile de căldură în caz de arsură insuficientă.
Restul metodelor constau în lucrările corecte de pornire și reglare, care se efectuează o dată, la prima pornire a cazanului, exclusiv de către specialiști. Cu setarea inițială corectă, este asigurată eficiența garantată de producător. Este important să înțelegeți că este imposibil să măriți acest indicator prin interferența cu dispozitivul tehnic al cazanului în sine și cu atât mai mult nu este sigur.
Instrucțiuni Cazane Tehnologii de economisire a energiei
Eficiența este ...
Înainte de a vorbi despre cum să creșteți eficiența unui cazan pe combustibil solid, trebuie să vă dați seama care este eficiența cazanului. Eficiența este o valoare inerentă fiecărui mecanism, sistem și chiar procesului de efectuare a muncii.
Eficiența în funcționarea unui cazan pe combustibil solid este o valoare care este indicată ca procent și reprezintă raportul dintre consumul de combustibil și energia utilă (căldura) care este eliberată de cazan pentru a încălzi casa.
Conform cerințelor specificate și dezvoltate pentru cazanele pe combustibil solid, eficiența ar trebui să fie de 85% ... 95%. Dar, din păcate, în practică totul este diferit, iar eficiența ajunge rar la 70%. De aceea, mulți oameni încep să caute toate soluțiile posibile la problemă.
