КПД газового котла у напольных и настенных котлов. Как увеличить?
В наше время газовые котлы играют очень существенную роль в отоплении во многих странах мира. Ведь, начиная от крупных городов и заканчивая отдаленными поселками, проведен газ. И поэтому газовое отопление постепенно вытеснило печи на дровах. Газовый котел размещается внутри здания в специально предназначенном для этого хозяйственном помещении. После чего к оборудованию подключают обогревательный контур, подключают дымоход и запитывают котел от газопровода. Для любых видов котлов: напольных, настенных и других; существует такой важный показатель, как КПД.
Содержание
- 1 Что означает КПД
- 2 Как рассчитать среднее значение КПД
- 3 КПД напольного котла
- 4 КПД настенных газовых котлов
- 5 Конденсационные отопительные приборы
- 6 Способы увеличения КПД
Что означает КПД
На рынке можно встретить огромное количество моделей газовых котлов от различных производителей, среди которых присутствуют не только отечественные, но и зарубежные.
Обычно при покупке данного газового прибора, покупатели определяют свой выбор исходя из стоимости и мощности оборудования. И, к сожалению, это неправильные критерии выбора газового котла. Многие владельцы частного домохозяйства забывают про такой показатель, как коэффициент полезного действия. Это очень важный параметр, по которому можно подобрать достаточно хороший обогревательный прибор. Коэффициент полезного действия котла имеет следующее определение: это отношение полезной теплоты, израсходованной на обогрев воды, к установленной теплоте газового котла. То есть, не все тепло, которое вырабатывает газовый котел, идет на нагрев рабочей жидкости. Какая-то часть энергии уходит в окружающую атмосферу и на собственные нужды обогревательного прибора.
Как рассчитать среднее значение КПД
Каждый газовый котел комплектуется паспортом. Именно в паспорте отображается значение коэффициента полезного действия. Но основная проблема в том, что это лишь среднее значение КПД, которое может отличаться от действительности.
Данный показатель рассчитывает завод-изготовитель по формуле n=(Q/Qo)*100%, где:
- n – коэффициент полезного действия;
- Q – тепловая энергия, которую получилось задействовать на обогрев;
- Qo – значение общего количества тепла, которое выделяется при сжигании газа.
Данная формула позволяет только лишь вычислить среднее значение КПД. Газовое оборудование, у которых показатель коэффициента достигает практически 100%, все чаще можно встретить на рынке, и ассортимент такой продукции увеличивается в геометрической прогрессии. Конечно, такой показатель полезного действия, прямо говоря, недостоверен. Ведь во время работы котла в частном доме, добавляются дополнительные потери тепловой энергии, которые не учитываются производителем. И именно эти потери могут основательно понизить коэффициент полезного действия отопительного оборудования.
Фактическое полезное действие установленного оборудования правильнее всего рассчитать по следующей формуле: Nf=100-(q+q2+q3+q4), где:
- Nf – фактический коэффициент полезного действия оборудования;
- q – энергия тепла, улетучиваемая в дымоход;
- q2 – потери энергии, образуемые из-за слоя гари внутри стенок котла;
- q3 – потери, вызванные неправильно приготовленной газовой смеси;
- q4 – тепловые потери, вызванные колебаниями температурой окружающего пространства.
Выяснено, что наибольшие потери тепла указываются в показателе q. Получается, что большая часть выработанного тепла буквально «улетает в трубу».
КПД напольного котла
Существует несколько видов газовых котлов. Одними из наиболее распространенных, являются напольные. Оборудование такого типа зарекомендовало себя положительными эксплуатационными параметрами и компактностью. Конструктивная особенность таких устройств позволяет добиться большей мощности, по сравнению с настенными аналогичными моделями.
В линейке напольного оборудования есть модели, которые могут без воздействия насоса взаимодействовать с носителем тепла. В таких устройствах минимальное количество автоматики и дополнительного оборудования. Это, в свою очередь, влияет на надежность и простоту обслуживания.
Значение КПД таких газовых котлов колеблется в пределах 90% при идеальных условиях эксплуатации. Это довольно хороший показатель производительности, но при всем этом у напольного котла есть недостатки.
Основным из них можно выделить необходимость отдельного обустроенного помещения, в котором должны соблюдаться установленные требования.
КПД настенных газовых котлов
Настенные модели газовых котлов являются компактными и экономичными обогревательными приборами. Такие котлы отлично служат для обогрева домов, небольших дач и загородных объектов. КПД такого оборудования обычно составляет от 85% до 100% по заверениям завода изготовителя. Но, как мы уже знаем, на данный показатель влияют фактические потери тепловой энергии.
Настенные модели, как правило, имеют небольшие габариты и вес, что и позволяем монтировать их на стену. Они оснащены коаксиальным дымоходом и имеют в своей конструкции встроенный гидронасос.
Благодаря насосу производится принудительное движение теплоносителя внутри системы отопления, что в значительной степени позволяет повысить полезное действие котла.
Конденсационные отопительные приборы
Котлы такого типа стали производиться относительно недавно. За это время они по праву заслужили звание самых экономичных устройств. Согласно паспорту на приборы, их полезность достигает 110%. И тут невольно возникает вопрос – откуда берутся такие значения. Ведь еще со школы всем известно, что КПД не может превышать 100%. Данное значение может превышать 100% у конденсационных котлов ввиду того, что при сгорании топлива, около 95% энергии идет на полезное действие.
При этом внутри котла образуется углекислый газ и водяной пар. Как правило, пар содержит в себе некоторое количество энергии, и если её сконденсировать, то выделяется еще дополнительная энергия, способная повысить КПД на 10-15%. Суммируя данные числа, получается значение, превышающее 100%.
Способы увеличения КПД
Чем выше значение полезного действия отопительного прибора, тем он экономичнее и производительнее. Поэтому владельцы частных домов уделяют особое внимание повышению КПД котлов. Как правило, на это значение влияют следующие факторы:
- Дымоход;
- Пропорция топливной смеси;
- Принудительная прокачка теплоносителя;
- Окружающее пространство;
- Оседание сажи в камере сгорания.
Как уже говорилось, большое количество энергии попросту ходит в трубу дымоотвода. Также образование гари на внутренних стенках дымохода отрицательно влияет на производительность отопительной установки. Поэтому рекомендуется не реже, чем раз в год производить чистку данного узла. Чтобы дополнительно уменьшить потери тепла, на котел устанавливается коаксиальный дымоход. Благодаря своему устройству, такая отводящая труба способна значительно снизить пустые тепловые затраты.
Правильная пропорция газа и кислорода также позволяет серьезно изменить производительность устройства. Для регулировки горючей смеси в устройстве котлового оборудования существует заслонка. Установив её в правильном положении, можно значительно улучшить значение КПД газового котла. Регулировка заслонки не вызовет сложностей, и потому производится данная процедура самостоятельно. Для этого необходимо путем эксперимента выставлять этот элемент в различные положения до тех пор, пока термометр на котле не будет указывать самую высокую температуру.
Для того, чтобы более быстро прогреть теплоноситель и, соответственно, снизить энергозатраты, в систему отопления устанавливается гидронасос. Некоторые модели котлов уже имеют в своем устройстве такой узел, но на некоторых моделях о данном вопросе нужно задумываться отдельно.
Окружающая обстановка также влияет на производительность котла. Именно поэтому к помещению, где устанавливается котловое оборудование, предъявляются определенные требования. При их соблюдении гарантируется не только безопасность эксплуатации прибора, но и экономичность отопления.
Хоть голубое топливо славится тем, что у него практически отсутствует гарь и сажа при сгорании, но всё же доля продуктов сгорания всё же присутствует. Если сравнить с твердым топливом, таким как уголь или дрова, у газа значительно меньше несгораемых остатков. Но и они способны откладываться на стенках рабочих областей, тем самым снижая теплопередачу. В результате чего нагрев теплоносителя происходит медленнее, повышается расход топлива и уменьшается КПД.
Чтобы не допускать таких изменений, необходимо производить чистку котла не реже 1 раза в 3 года.
Подведя итог, можно с уверенностью сказать, что газовые котлы любого типа обладают достаточно высоким коэффициентом полезного действия, они экономичны и компактны. Как и любая другая техника, они нуждаются в обслуживании и правильной эксплуатации. При должном уходе они способны прослужить не один десяток лет.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!
КПД котла: как рассчитать и увеличить
- Главная страница
- Статьи
- КПД газового котла: что это такое?
Теплоэффективность котлов определяется коэффициентом полезного действия.
Он показывает, сколько энергии от сгорания вещества пойдет на обогрев. Эта характеристика указывается в техпаспорте и помогает рассчитать количество топлива. Разберемся, как определять КПД котлов, ведь это главный критерий выбора оборудования.
Газ — один из самых калорийных, экологичных видов топлива. Но не все отопительные приборы одинаково эффективны. Существует несколько способов расчета их КПД.
Теплоемкость топлива умножается на разницу между температурой внутри и снаружи котла, результат умножается на объем продуктов сгорания. Так мы получим минимальную теплотворную способность вещества.
От нижнего значения сгорания топлива отнимается тепловая энергия, потерянная через дымоход (ее измеряют калорифером). Но чаще используется следующая формула: η = (Q1/Qri)*100%. Q1 — теплота, которая пошла на отопление, а Qri — энергия от сгорания топлива. Корректирующая формула: η = 100-(q2+q3+q4+q5). q2 — отводимая теплота, q3 — недожог из-за нарушенного баланса воздушной смеси, q4 — механический недожог из-за сажи, q5 — потери за счет внешней температуры.
При покупке учитываете показатели, указанные в технической документации.
Как повысить качество отопления?
Энергоэффективность отопительного оборудования зависит от:
-
вида горелки: закрытая эффективнее атмосферной;
-
розжига: элетророзжиг экономичнее;
-
теплообменника: конденсационные модели предпочтительнее;
-
системы управления, наличия датчиков, автоматики, насоса;
-
монтажа прибора, устройства дымохода;
-
класса оборудования.
КПД может составлять 100%, но на практике обычно бывает 70-95%, так как часть тепла теряется. Теплоэффективность котла со временем снижается. Это происходит из-за загрязнения горелки нагаром, образования накипи в теплообменнике.
Теплопотери бывают нескольких видов:
- Механический недожог, когда несгоревший газ вытягивается наружу, это отнимает несколько процентов КПД.
-
Химический недожог, когда газ прогорает не до конца из-за нехватки кислорода (-7% эффективности).
-
Общие теплопотери: плохо изолирована крыша (-10-25%), стены (-20-30%), двери, окна (-15-25%), пол прямо на земле (-3-6%), неудачная вентиляция (-30-40%).
Уменьшить теплопотери помогает теплоизоляция агрегата, труб, утепление дверей, окон, стен, установка современных радиаторов.
Лучше всего установить конденсационный котел. У него КПД выше 100%, так как учитывается низшая удельная теплота сгорания (НУТС) — вся энергия топлива, выводимая наружу. Самые высокие характеристики имеет импортная техника. Европейские изготовители используют энергосберегающие технологии для максимальной теплоэффективности.
Важно правильно отрегулировать оборудование, установить экономичный режим. Можно повысить качество обогрева при помощи регулировки поддува (оптимальное положение заслонки определяется экспериментально). Периодически продувайте трубы, чтобы очистить их от накипи и грязи, удаляйте копоть из дымохода. Минимум раз в 3 года чистите камеру сгорания, приглашайте специалиста. Для широких дымоходов рекомендуется приобрести ограничители тяги. Помогает установка турбулизатора. Система рециркуляции помогает лучше использовать тепло. Отслеживать температуру и контролировать подачу газа позволяют датчики, автоматика.
- ГЛАВНАЯ
- О КОМПАНИИ
- Статьи
- Пресс-центр
- Каталог
- Сервис
- Где купить
- Контакты
Газовые котлы и печи | Министерство энергетики
Энергосбережение
Изображение
Газовые котлы и печи могут работать на природном газе или пропане с простыми модификациями, учитывающими различные характеристики топлива.
Возможен ряд модификаций газовых печей и котлов, но прежде чем проводить какие-либо модификации, вы должны рассмотреть потенциальные дополнительные преимущества, которые вы могли бы получить, просто заменив печь. Возможны следующие модификации:
Вентиляционные заслонки
Наиболее распространенной модификацией является добавление к котлу вентиляционной (или дымовой) заслонки. Вентиляционная заслонка предотвращает потери, закрывая вентиляционное отверстие котла, когда он не работает. Паровые котлы выигрывают от вентиляционных заслонок больше, чем водогрейные котлы, а большие котлы выигрывают больше, чем маленькие. Однако вентиляционные заслонки могут оказаться нерентабельными при использовании новых моделей подходящего размера.
Устройства прерывистого зажигания
Старые печи и котлы с постоянным запальником могут быть оснащены устройствами прерывистого розжига. Эти устройства сложны в установке и должны устанавливаться только профессионалами. Они стоят около 250 долларов и обычно имеют срок окупаемости менее 10 лет.
Хотя устройства прерывистого зажигания могут сэкономить часть расходов на топливо, они не всегда рентабельны при установке на старом оборудовании.
Снижение мощности газовых горелок
Снижение номинальных характеристик или понижение мощности – это практика установки форсунки с меньшей производительностью в галлонах в час (галлонов в час) в газовом приборе для сокращения расхода топлива в случае, если ваш котел или печь имеют слишком большой размер. Чтобы сделать это правильно, часто требуется изменение формы/размера камеры сгорания и/или регулировка давления топливного насоса. Это работа для подготовленного специалиста.
Иногда можно уменьшить теплопроизводительность вашего газового котла или печи, чтобы повысить его эффективность, за счет уменьшения размера отверстия газовой горелки и, возможно, также перегородок. Это сложный процесс, который должен выполняться только квалифицированным специалистом, а в некоторых случаях он может привести к нарушению местных строительных норм и правил и аннулированию гарантии производителя.
Паровые котлы должны быть снижены только в том случае, если паровая система также модифицирована для удаления лишних радиаторов, , что является сложной процедурой, и опять же, ее должен выполнять только профессионал.
Модулирующие аквастаты (только для водогрейных котлов)
Аквастат контролирует температуру горячей воды в бойлере, обычно поддерживая ее на уровне около 180°F.
Но когда потребности в отоплении весной и осенью меньше, энергия тратится впустую на поддержание более высокой температуры, чем необходимо. Модулирующий аквастат, также называемый внешним сбросом, измеряет температуру наружного воздуха и соответствующим образом регулирует температуру горячей воды. Установки могут сэкономить до 10% затрат на топливо и стоят несколько сотен долларов.
Более дешевая альтернатива – самостоятельно вручную отрегулировать аквастат, уменьшив температуру примерно до 120°F в более мягкий отопительный сезон. Обратитесь к руководству пользователя или обратитесь к специалисту по обслуживанию, чтобы найти аквастат.
Реле задержки времени (только для водогрейных котлов)
Реле задержки времени — это способ выжать максимум тепла из вашей системы без запуска котла. При срабатывании термостата реле заставляет бойлер циркулировать горячую воду по системе без включения котла. Через установленное время котел включится.
Реле задержки времени стоит около 100 долларов США и может снизить затраты на топливо до 10%.
- Узнать больше
- Ссылки
Газовые котлы и печи
Домашние системы отопления Узнать больше
Печи и котлы Узнать больше
Котлы и печи на жидком топливе Узнать больше
Котлы и печи на жидком топливе | Министерство энергетики
Энергосбережение
Изображение
Печи и котлы, работающие на жидком топливе, популярны в районах страны с ограниченным доступом к природному газу, например, на северо-востоке. Печи и котлы, работающие на жидком топливе, дают возможность использовать возобновляемые виды топлива для обогрева дома.
Ряд компаний в настоящее время предлагают топочный мазут, смешанный с биодизелем, что позволяет их клиентам снизить свою зависимость от иностранного топлива, используя при этом отечественный источник энергии. Биодизельные смеси также меньше загрязняют окружающую среду, чем чистое печное топливо.
Возможен ряд модификаций печей и котлов, работающих на жидком топливе, но прежде чем проводить какие-либо модификации, вы должны рассмотреть потенциальные дополнительные преимущества, которые вы могли бы получить, просто заменив печь. Возможны следующие модификации:
Вентиляционные заслонки
Наиболее распространенной модификацией является добавление вентиляционной (или дымовой) заслонки. Вентиляционная заслонка предотвращает потери дымохода, перекрывая вентиляционное отверстие котла, когда котел не работает. Паровые котлы выигрывают от вентиляционных заслонок больше, чем водогрейные котлы, а большие котлы выигрывают больше, чем маленькие.
Однако вентиляционные заслонки могут оказаться нерентабельными при использовании новых моделей печей подходящего размера. Для старых мазутных горелок переход на горелку со стабилизацией пламени, вероятно, является лучшим вложением.
Барометрическая заслонка дымохода
Во время ежегодного сервисного обслуживания попросите вашего техника выполнить пробное испытание. Если через дымоход поднимается слишком много тепла, вам может потребоваться установка барометрической заслонки дымохода. Стоимость составляет менее 100 долларов и может сэкономить вам около 5% стоимости топлива.
Снижение мощности или замена жидкотопливных горелок
Снижение номинальных характеристик – это практика установки форсунки с меньшей производительностью в галлонах в час (галлонов в час) в топочном устройстве, работающем на жидком топливе, для снижения расхода топлива. Это часто требует изменения формы/размера камеры сгорания и/или регулировки давления топливного насоса, что является работой для обученного специалиста.
Эту практику также иногда называют «стрельбой вниз».
Многие котлы и печи в сегодняшних домах слишком велики, особенно если вы модернизировали ограждающие конструкции дома, установив новые окна и утеплив их. Уменьшить теплопроизводительность вашего жидкотопливного котла или печи, чтобы сделать его работу более эффективной, просто, если техник установит сопло меньшего размера. Стоимость минимальна, и это может сократить счета за топливо на целых 10%.
Если у вас есть старая неэффективная горелка, вы можете заменить ее целиком. Горелка, поддерживающая пламя, блокирует поток воздуха в дымоход, когда устройство не работает, экономя до 20% затрат на топливо при стоимости около 500 долларов. Обратите внимание, что паровые котлы должны быть снижены только в том случае, если паровая система также модифицирована для удаления лишних радиаторов, что является сложной процедурой.
Модулирующие аквастаты (только для водогрейных котлов)
Аквастат контролирует температуру горячей воды в бойлере, обычно поддерживая ее на уровне около 180°F.
Когда потребности в отоплении ниже весной и осенью, 180 ° F выше, чем необходимо, и тратится энергия. Модулирующий аквастат, также называемый внешним сбросом, измеряет температуру наружного воздуха и соответствующим образом регулирует температуру горячей воды. Установки могут сэкономить до 10% затрат на топливо и стоят несколько сотен долларов.
Более дешевая альтернатива – самостоятельно вручную отрегулировать аквастат, уменьшив температуру примерно до 120°F в более мягкий отопительный сезон. Обратитесь к руководству пользователя или обратитесь к специалисту по обслуживанию, чтобы найти аквастат.
Реле задержки времени (только для водогрейных котлов)
Реле задержки времени — это способ выжать максимум тепла из вашей системы без запуска котла. При срабатывании термостата реле заставляет бойлер циркулировать горячую воду по системе без включения котла. Через установленное время котел включится. Реле задержки времени стоит около 100 долларов и может сократить расходы на топливо до 10%.