Кпд газовых котлов отопления
Понятие КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения
Оптимизация расходов на отопление напрямую связана с повышением эффективности работы всей системы. Добиться этого можно несколькими способами. Но специалисты рекомендуют сначала провести анализ и выявить наиболее существенные факторы, влияющие на этот показатель. На основе этих данных вычисляется фактический КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения этого показателя помогут снизить финансовую нагрузку при обслуживании.
Причины снижения КПД котлов отопления
Снижение КПД из-за тепловых потерьЕще до того как повысить КПД батареи отопления, нужно определиться с этим параметром. Фактически он состоит из нескольких составляющих – эффективность работы котла, радиаторов и трубопроводов. Но кроме этого нужно учитывать величину тепловых потерь здания.
Поэтому, нужно сначала не думать — как увеличить КПД батареи отопления, а улучшить теплоизоляцию дома. Только уменьшив потери через стены и окна можно приступать к модернизации отопления. Ошибочно считается, что главным показателем системы является КПД газовых котлов отопления или их твердотопливных аналогов. Однако фактически полезное действие системы определяется по следующей формуле:
Q=Vпотр/Vпоступ
Где Q – показатель КПД, Vпотр — количество затрачиваемой энергии на нагрев теплоносителя, Vпоступ – фактическая передача тепла воздуху в помещении.
При анализе работы котла, в особенности газового типа, видно, что он функционирует не все время. Он должен поддерживать уровень нагрева теплоносителя на установленном тепловом режиме. За передачу энергии отвечают другие элементы системы – трубопроводы и радиаторы. Именно им в первую очередь нужно уделить внимание, так как КПД системы отопления на 80% зависит от их правильного функционирования.
Что нужно сделать, чтобы этот показатель изначально был максимальным:
- Выбрать низкотемпературный режим работы. При минимальной разнице нагрева воды после котла и в обратной трубе затраты на энергоноситель уменьшится;
- Использование электронных систем управления – термометров и программаторов. Они позволят автоматически изменять работу котла при колебаниях температуры в доме и на улице;
- Провести модернизацию элементов, чтобы выйти на максимальное КПД отопления в доме.
Все эти способы взаимосвязаны друг с другом. Поэтому при организации отопления нужно профессионально пойти к каждому этапу.
Во время проектирования системы нужно рассчитать ее основные параметры – тепловые потери, работу каждого узла и оптимальный температурный режим. Сделать это можно с помощью онлайн калькуляторов (высокая погрешность) или заказав услугу у специализированных расчетных бюро (точные данные).
Методы повышения эффективности работы котла
Фактические показатели КПД для котлов различных типовНа первом этапе нужно правильно подобрать тип отопительного оборудования. Определяющими показателями для организации отопления с высоким КПД являются тип используемого топлива и мощность котла. Лучше всего себя зарекомендовали себя модели, работающие на газе.
Как видно из данных графика, существенного отличия при работе котла в нормальном режиме нет. Разница КПД для газовых котлов отопления возникает только в момент запуска до достижения требуемого температурного режима (50-70°С). Затем происходит стабилизация работы и показателя эффективности. Но для улучшения последней можно сделать следующие шаги:
- Разница между расчетной и фактической мощности котла не должна быть более 15%. Превышение значения приведет к неполному сгоранию газов, что еще больше увеличит расход топлива;
- Использование конденсационного фактора. Это незначительно повысит КПД у всей системы отопления. Однако стоимость конденсационных котлов отличатся от традиционных на 35-40%;
- Уменьшение тепловых потерь через дымоход. Увеличение КПД батареи отопления напрямую зависит от этого фактора.
Работа чугунного радиатора через тепловизор
Выполнив эти условия можно на 1-1,5 процента повысить эффективность работы отопительных приборов. Но лучше всего изначально приобретать подходящую модель кота, которая максимально соответствует параметрам всей системы.
Во время работы конденсационных котлов скапливаемую жидкость нельзя утилизировать в канализацию. Она имеет ряд вредных элементов, что скажется на работе автономной системы отчистки сточных вод.
Правила подключения радиаторов и их модернизация
Наибольший интерес представляют другие элементы – батареи и трубы. Для повышения КПД батареи отопления нужно изначально правильно подобрать соответствующую модель. В идеале она должна иметь максимальный показатель теплопроводности. Это относится к алюминиевым и биметаллическим батареям.Если взять КПД радиаторов отопления — таблица покажет существенные отличия от чугунных. Однако следует учитывать, что и остывание алюминиевых будет проходить намного быстрее. Этот материал не аккумулирует тепло. К тому же в чугунных происходит неравномерное распределение полученной энергии.
Для сравнения можно рассмотреть таблицу КПД радиаторов отопления стального типа.
Чем больше площадь батареи – тем быстрее будет нагреваться воздух в комнате. Но нужно учитывать степень остывания теплоносителя. Желательно, чтобы температурный режим работы радиаторов в доме был одинаков.
Методы подключения радиаторов
Изменение КПД радиатора в зависимости от способа подключенияОпределившись с этим параметром можно переходить к основным тонкостям увеличения КПД батареи отопления. Главным из них является способ подключения к системе. Лучше всего сделать соединение с системой с одной стороны прибора. Тогда теплоноситель продет полный цикл по батареи.
Но на практике такое сделать можно далеко не всегда. Поэтому предпочитают выбирать «золотую середину» — верхний подвод и нижнее подключение к обратной трубе. Такая методика имеет следующие преимущества:
- Можно добиться повышения КПД батареи отопления другими способами, компенсировав 2%;
- Оптимальная протяженность магистрали, что тоже сказывается на эффективности всей системы;
- Возможность установки крана Маевского и автоматического терморегулятора.
Такая схема актуальная для систем как с верхней, так и с нижней разводкой трубопроводов. Но помимо этого для увеличения КПД батареи отопления нужно правильно выполнить ее монтаж.
Перед приобретением определенной модели радиатора нужно узнать возможные варианты его подключения — верхний, нижний или боковой.
Установка радиаторов для максимального КПД
Значение коэффициента для различных вариантов обустройства радиаторовГлавное правило монтажа радиаторов любого типа заключается в оптимальном нагреве помещения. Т.е. они должны находиться в той области комнаты, где тепловые потери будут максимальны. Это в первую очередь относится к оконным конструкциям.
Для того, чтобы сделать отопление с высоким КПД подоконник должен перекрывать верхнюю плоскость батареи на 2/3. Также нужно учитывать рекомендуемые расстояния от конструкции до стен и пола:
- От подоконника до верхней части секции – 100 мм;
- От поверхнос
www.teplo-ltd.ru
КПД газовых котлов отопления – выбор оптимального варианта
Использование газовых котлов это распространенный способ автономного отопления. Производители предлагают большое количество моделей, при выборе которых основное внимание уделяется мощности и цене устройства, но тенденции в развитии приборостроения уже направлены в сторону энергоэффективности, поэтому далеко не в последнюю очередь смотрят еще и на КПД. От него зависит, какое количество тепла прибор отопления сможет извлечь из единицы объема газа.
Маркетинговые уловки – по законам физики КПД не превышает 100%
Из чего складывается КПД
Чтобы понять, на чем реально выиграть (сэкономить), представляют алгоритм работы системы – на первый взгляд он прост. Когда в доме становится холодно, то включается система – насос прокачивает теплоноситель по трубам, в котле открывается подача газа и зажигается горелка, которая через теплообменник нагревает воду (или что использовано как теплоноситель). Когда в помещении становится тепло, то все выключается.
Выбирая оборудование отопления, держат эту схему в голове, чтобы понимать, какая комплектация нужна для максимального КПД системы.
Утепление окон и дверей
Этот шаг непосредственно не относится ни к котлам, ни к системе, но на результативность работы влияет напрямую. Если открыть помещение всем ветрам, то тепло в нем будет, только если сидеть с котлом в обнимку и про энергоэффективность можно забыть. Правильно же утепленное помещение оставит отданное радиаторами тепло внутри себя, котел не придется лишний раз запускать и газа израсходуется меньше.
Подготовка к зиме дома с установленным газовым прибором отопления ничем не отличается – это установка пластиковых окон, а если они уже есть, то перевод в зимний режим. В обычных оконных рамах щели затыкаются и проклеиваются лентой.
Все начинается с утепления
Вентиляция помещений
Отдельное внимание стоит уделять проверке вентиляции – от нее зависит, насколько хорошо в котел поступает воздух, и насколько меньше жильцам останется угарного газа. От первого зависит качество сгорания газа (что непосредственно влияет на КПД), а от второго здоровье владельцев котла.
Это справедливо для котлов с «внутренней» тягой, когда воздух в топку подается непосредственно из помещения, в котором установлен котел.
Во втором случае, когда воздух для горения берется с улицы, необходима регулярная чистка канала и заслонок, потому что КПД котлов отопления сбивается от недостатка и избытка поступающего кислорода. Да и если воздуховод полностью забьется, то хорошего от этого ничего не выйдет.
Работа датчиков тепла
Включать котел, когда холодно и выключать, когда жарко – не способствующая экономичности идея, так как часто получается, что запуск сделан раньше, а остановка позже, чем надо. Благо, в комплектацию современных моделей входят датчики тепла, которые отслеживают температуру в помещении. Когда она опускается до определенного предела, то котел отопления включается, а как воздух прогреется, то питание прерывается.
Уже само присутствие датчиков повышает КПД системы, а уменьшает его неправильная настройка устройств или же неверное их размещение.
Кроме слежения за температурой, есть датчики систем самоконтроля, следящих за состоянием котла – например, отключить подачу газа, если затухнет огонь в горелке.
Датчики различных типов
Пуск котла
Выполняется двумя способами:
- Возле горелки постоянно горит отдельный огонек. Когда котел эксплуатируется, то открывается соответствующий кран и поджигается «зажигалка», от которой загорается поступающий в основную горелку во время работы котла газ. Зажигалка горит постоянно и хоть пламя небольшое, но за сезон пару кубов газа она таки сожжет.
- Экономнее в плане КПД пьезозажигалка – когда в камеру сгорания поступает газ, она срабатывает, выдавая искру, достаточную для розжига пламени. Иногда первый вариант предпочтителен, но это зависит от индивидуальных особенностей размещения котла и привычек хозяев.
Сгорание газа
Этот процесс превращает входящий газ в тепло для нагревания теплоносителя. При правильно организованной вентиляции повлиять на эффективность процесса уже нельзя – все зависит от модели котла и горелки. Самые экономные (не сами по себе, а в связке с другими узлами котла отопления) это горелки цилиндрического типа. Чтобы понимать, как увеличить КПД, надо знать, куда расходуется энергия, полученная в результате сгорания газа:
- Прогрев теплообменника, который нагревает теплоноситель.
- Испарение воды непосредственно из камеры сгорания котла – она там появляется вследствие химической реакции горения.
- Потери выбрасываемые «в трубу» – если на улицу выбрасываются нагретые продукты сгорания (тот же водяной пар), то это значит, что часть теплоты израсходована не по назначению.
Общая схема работы котла
Чем качественнее котел, тем большая часть полученной от сжигания энергии расходуется на первый пункт, а остальные сводятся к минимуму. В котлах отопления последних моделей значения КПД достигают 90-98%.
Теплообмен внутри системы
Горящий газ нагревает емкость с водой (теплоносителем), которая в свою очередь прогревает радиаторы. Последняя на КПД котла влияет только насколько быстро и без потерь энергия передастся теплоносителю. Самая удачная форма теплообменника для этого – цилиндрическая, внутри которого располагается такая же горелка. Теплоноситель двигается вокруг них по спирали, гарантированно успевая нагреться до необходимой температуры.
Материал теплообменника разный – от стали до чугуна и зависит от модели котла, каждая из которых рассчитывается по своему.
Принцип работы конденсационного котла на видео ниже:
Вывод продуктов горения
Последние внедренные способы экономии касаются этого пункта. Логика решения – если на выходе из дымохода температура продуктов сгорания была 200-250 °С, то почему не использовать их для подогрева теплоносителя? Для этого на пути отработанных газов устанавливают дополнительные теплообменники из стали или чугуна (с большой инерцией нагревания).
Дополнительно идет работа по извлечению теплоты из испаренной воды, полученной в результате реакции горения – это делают «конденсационные» котлы, которые ставят рекорды в плане КПД – температура выбрасываемых газов около 50 °С, а количество используемой по назначению теплоты достигает 98%.
Вконтакте
Одноклассники
kotlyhouse.ru
КПД газового котла для дома
Тепловая эффективность отопительного оборудования обозначается в коэффициенте полезного действия. КПД газового котла всегда указано в техдокументации. Как заверяют производители, есть модели котельного оборудования с производительностью 107-108 %, другие функционируют с 93-97 % отдачи.
Узнать цену и купить отопительное оборудование и сопутствующие товары вы можете у нас. Пишите, звоните и приходите в один из магазинов в вашем городе. Доставка по всей территории РФ и стран СНГ.
Для самостоятельного расчёта тепловой эффективности техники и каких-либо действий по увеличению КПД, необходимо осознавать, что подразумевают приведённые цифры.
Пламя газового котла
Подсчёт КПД газового котла отопления
Метод расчёта производительности осуществляется путём сравнения потраченной теплоэнергии на нагрев жидкости и фактического объёма всей теплоты, что была выделена в момент сжигания топлива. Вычисляется по такой формуле:
- η = (Q/ Qобщ.)*100%
- η — читается как “эта”;
Q1 — тепло, которое удалось аккумулировать и использовать для нагрева помещения;
Qобщ. — общее количество тепловой энергии, которое выделяется при сжигании топлива.
Однако эта формула не берёт в учёт многие нюансы, например, возможные тепловые потери, отклонения в рабочих параметрах системы и прочее. Расчёты дают возможность узнать только средний КПД самого котла от газа. Многие изготавливающие компании указывают именно это значение.
Расчитать теплопотери дома или помещения можно с помощью подготовленного нами калькулятора.Тут же оценивают погрешности определения тепловой эффективности. Используют такую формулу:
η=100 — (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)
Расчёты помогают проанализировать в соответствии с особенностями определённой отопительной системы.
| Обозначение | Значение |
|---|---|
| q2 | Тепловые потери в отходящих газах и продуктах сгорания |
| q3 | Потери, связанные с неверными пропорциями газовоздушной смеси, по причине которых появляется недожог газа |
| q4 | Тепловые потери, связанные с появлением на горелках и теплообменнике сажи, а также, механический недожог |
| q5 | Теплопотери, в зависимости от наружной температуры |
| q6 | Потери тепла при охлаждении топочной камеры во время очистки её от шлаков. Последний коэффициент относится только к твердотопливным устройствам, не учитывается при расчётах КПД оборудования, функционирующего на природном газе |
Настоящий коэффициент полезного действия рассчитывают только на месте, в зависимости от правильно выполненной системы удаления дыма и качественного монтажа.
Больше всего на тепловую эффективность влияет температура отходящих газов, которая отмечена в формуле сокращением q2. Если интенсивность нагрева газов на 10-15 °С, то производительность повышается на 1-2 %. Поэтому наивысший КПД в конденсационных котлах, что относятся к низкотемпературной технике отопления.
Экономичный газовый котёл с высоким КПД
Как показывает практика, а также доказывает техдокументация, котлы зарубежных производителей имеют более высокий коэффициент полезного действия. Европейские организации акцентируют усилия на совершенствовании энергосберегающих технологий. Зарубежные котлы от газа характеризуются высокой производительностью, потому что их устройство подразумевает:
- Модуляционную горелку. Котлы популярных компаний отличаются двухступенчатыми либо модулируемыми горелками, которые могут похвастаться автоматической приспособляемостью к фактическим рабочим параметрам отопительной системы. Остатков на выходе минимальное количество.
- Нагрев жидкости. Хороший котёл – это оборудование, которое разогревает теплоноситель максимум до 70 °С, в то время как отходящие газы нагреваются не более 110 °С, это и даёт наилучшую тепловую отдачу. Однако при низкотемпературном нагреве жидкости присутствуют некоторые недостатки, такие как малая тяга и активное образование конденсата. Теплообменники в агрегатах от газа с высокой производительностью выполняются из качественной нержавейки и имеют особый конденсаторный блок, который необходим для отбора энергии от конденсата.
- Нагрев подводящего газа и воздуха, что поступает в горелочное устройство. Подключение агрегатов закрытого типа происходит коаксиальному дымоходу. Воздух циркулирует в камеру сжигания через наружную полость трубы с двумя полостями, до этого подогреваясь, что способствует снижению нужных тепловых затрат на пару процентов. Горелочные устройства с предварительным изготовлением газовоздушной смеси тоже осуществляют подогрев газа перед подачей его на горелку.
- Монтаж системы повторной циркуляции отходящих газов. В таком случае дым поступает не сразу в камеру сжигания, а циркулирует через дымоход, смешивается с чистым воздухом и оказывается опять в горелке.
Наивысший коэффициент полезного действия наблюдается при нагреве образования конденсата либо «точки росы». Агрегаты, функционирующие при низкотемпературном нагреве, называют конденсационными. Их отличие в небольшом количестве потребляемого газа и высокая тепловая эффективность, что очень видно при подсоединении к оборудованиям от баллонов с газом и газгольдеру.
Известно множество брендов конденсационных агрегатов, самыми популярными из них являются только некоторые. Газовые котлы с высоким КПД для дома вы можете выбрать из следующих марок:
- Виссман;
- Будерус;
- Вайлант;
- Бакси;
- Де Дитрих.
Как увеличить КПД газового котла своими руками?
Повысить коэффициент полезного действия самостоятельно, без помощи специалиста, возможно. Для этого необходимо соблюдать следующие пункты:
- Настроить заслонку поддувала. Выполнить это можно путём эксперимента, установив, при какой позиции температура жидкости будет выше всего. Контроль осуществляется по термометру, который установлен в корпусе котла.
- Проследить, чтобы трубопровод не зарастал изнутри, не появлялась накипь и скапливалась грязь. С трубами из пластика в этом плане в настоящее время проще, качество их известно. И всё же мастера советуют время от времени продувать отопительную систему.
- Следить за качеством дымовой трубы. Смотреть, чтобы трубы не засорялись, а сажа не налипала на стенках. Любые образования способствуют сужению сечения трубы отвода и ослабеванию тяги котла.
- Обязательно своевременно чистить камеру сгорания. Понятно, что газ коптит не так, как уголь либо поленья, однако нужно минимум раз в несколько лет мыть топочную камеру и удалять сажу.
- Для повышения КПД газовых котлов стоит снижать тягу дымоходной трубы в сильные мороза. С этой целью можно применять ограничитель тяги, устанавливаемый на самом верхнем краю дымохода. Его функция – регулировать сечения самой трубы.
- Сделать ниже химические теплопотери. Тут варианта два для достижения лучшего значения: установка ограничителя тяги (говорилось об этом выше) и проведения сразу после монтажа котла от газа качественной настройки техники. Это рекомендуется доверить специализированному работнику.
- Ещё одним ответом, на вопрос, как повысить КПД газового котла, может служить следующее – установка турбулизатора. Это особые пластины, устанавливаемые между топочной камерой и теплообменником. Они делают площадь отбора теплоэнергии больше.
Это основной список, следуя ему, вы можете рассчитывать на повышение коэффициента полезного действия своего котельного оборудования. Безусловно, подобных возможностей не мало, но эти являются основными.
teplofan.ru
Кпд газового котла отопления
Как выбрать самый экономичный газовый котел
Содержание:
- На что расходуется тепловая энергия газа?
- Как определить экономичность котла?
- Рекомендации по выбору экономичного котла
- Заключение
Вполне естественным является желание любого домовладельца экономить топливо, идущее на обогрев частного дома. В частности, это касается природного газа, который продолжает неуклонно расти в цене. Первый шаг на пути к бережливости можно сделать на этапе выбора источника тепла, то есть, приобрести самый экономичный газовый котел. О том, как правильно осуществить подобный выбор, будет разъяснено в нашей статье.
На что расходуется тепловая энергия газа?
Прежде чем приступить к выбору, нужно знать несколько важных вещей об отопительном оборудовании. Природный газ, поступающий в наши дома по магистралям, должен соответствовать нормативам и иметь определенную теплотворную способность. Эта величина показывает, какое количество теплоты выделяется при сжигании единицы объема газа. Задача отопительной установки – максимально направить эту энергию на обогрев здания. Чем лучше она это сделает, тем выше эффективность ее работы.
Для справки. На постсоветском пространстве принято производить расчеты на основании низшей или минимальной теплоты сгорания газа, ее значение равно 8000 ккал / м3 (33500 кДж / м3).
Эффективность теплогенератора, или иначе, — его КПД выражается в процентах от теплотворной способности горючего. Простыми словами, величина КПД газового котла показывает, какую часть от теплоты сгорания топлива ему удается передать в дом. Чем эта часть больше, тем полнее используется энергоноситель, вы меньше платите за потери, а значит, — растет экономичность. Между двумя терминами «эффективность» и «экономичность» можно поставить знак равенства.
Немного о процессе горения природного газа. Он достаточно сложен, но мы не станем вдаваться в подробности, а выделим основные вещества, образующиеся в результате процесса. В случае когда кислорода подается достаточно и созданы идеальные условия для горения, то выделяется диоксид углерода (углекислый газ СО2) и обычная вода. Теперь перечислим, на что же расходуется тепловая энергия горючего в котельной установке:
- для нагрева теплоносителя;
- на потери с уходящими дымовыми газами;
- на испарение воды, образующейся при химической реакции горения.
Самые эффективные и надежные газовые котлы функционируют таким образом, чтобы первую статью расхода энергии увеличить до максимума, а остальные 2 – свести к минимуму.
Как определить экономичность котла?
Прежде чем дать конкретные рекомендации по выбору экономичного теплогенератора, проясним некоторые моменты. КПД современных установок, сжигающих природный газ, лежит в пределах 90—98%. Самый низкий показатель – у недорогих энергонезависимых моделей, имеющих одно – или двухступенчатое горелочное устройство. Качественнее работают модуляционные горелки с электронным управлением и принудительным нагнетанием воздуха, где мощность регулируется плавно, а не ступенчато. Но надо понимать, что горелка лишь сжигает топливо, а передача теплоты – это задача других элементов котла.
Изначально тепло, выделяющееся в топке, напрямую нагревает водяную рубашку экономичного газового котла. Оставшаяся часть тепла вместе с дымовыми газами попадает в стальной или чугунный теплообменник. Это один из важнейших этапов, именно здесь продукты горения передают часть оставшейся энергии воде, после чего перетекают в дымоход. Доля теплоты, попавшая туда, безвозвратно теряется, уходя в атмосферу.
Насколько велика эта доля, показывает температура дымовых газов, свидетельствующая об экономичности котла. Если на выходном патрубке агрегата температура газов составляет 200 и более градусов, то перед вами не слишком удачная конструкция отопителя. Она позволяет уйти на улицу слишком большому количеству теплоты. Если температура продуктов горения находится в пределах 100—150 ºС, то данный котел уже можно рассматривать как приемлемый вариант.
Самые лучшие показатели по температуре уходящих газов выдают газовые конденсационные котлы. Это реализовано за счет отбора теплоты парообразования воды. В предыдущем разделе мы рассказывали, что выделяющаяся в результате химической реакции вода испаряется, отнимая часть теплоты сгорания природного газа. Так вот, самые экономичные котлы способны отобрать эту энергию обратно, сконденсировав образовавшийся водяной пар.
Для этой цели в агрегате применяется горелка цилиндрического типа, установленная внутрь теплообменника из нержавеющей стали. Последний представляет собой змеевик, где витки находятся близко один к другому, а внутри циркулирует теплоноситель. У пара нет иного пути, кроме как пройти сквозь этот змеевик и сконденсироваться на его поверхности, отдавая теплоту. Температура дымовых газов конденсационных теплогенераторов рекордно низка – от 45 до 70 ºС, а КПД достигает 98%.
Рекомендации по выбору экономичного котла
Определить, какой газовый котел самый экономичный, на самом деле нетрудно. Это конденсационные агрегаты, что упомянуты выше. Другое дело, что стоят они немалых денег, как и всякие высокотехнологичные устройства. Доступность такого приобретения для многих домовладельцев остается под вопросом, так что мы позволим себе дать общие рекомендации для удачного подбора отопительной установки. А для начала развеем один миф.
Торговые представители некоторых брендов, предлагая конденсационные теплогенераторы для отопления, используют один маркетинговый ход. Рассказывая о процессе отбора тепла у водяных паров, они декларируют величину КПД агрегата на уровне 109%. Обоснование такое: эффективность стандартного котла равна 98%, а за счет конденсации к ней прибавляется еще 11%. Простой подсчет дает результат в целых 109%. При этом демонстрируется картинка:
В действительности КПД никогда не может быть более 100%, это базовые законы физики. Ведь топливо, сгорая, выделяет определенное количество тепловой энергии. Небольшая его доля расходуется на испарение воды, а котел просто возвращает ее обратно, не давая улететь в трубу. В идеале его эффективность равнялась бы 100%, но не более. На практике даже самые дорогие и экономичные газовые котлы для частного дома смогут дать от силы 98%.
При выборе теплогенератора стоит потребовать его технический паспорт и обратить внимание на:
- величину КПД, указанную в документации;
- температуру уходящих дымовых газов на разных режимах работы агрегата;
- конструкцию теплообменника. Чем больше ходов внутри него сделают продукты сгорания топлива, тем лучше;
- качество и толщину теплоизоляционного слоя водяной рубашки.
Если в силу особенностей эксплуатации вам требуется простой энергонезависимый агрегат, то надо понимать, что его экономичность не может быть такой высокой, как у конденсационного котла. Вам придется полностью положиться на эффективность системы отопления и хорошее утепление здания. А чтобы дополнительно отобрать тепло у дымовых газов, можно приобрести водяной экономайзер. Он устанавливается на дымоход и подогревает воду, идущую по обратному трубопроводу.
Заключение
Современные газовые котлы – это довольно эффективные устройства, по КПД они проигрывают лишь электрическим теплогенераторам. Но степень экономичности агрегатов очень зависит от наличия в них высокотехнологичных элементов, а значит, и от стоимости изделия в целом. Те же конденсационные котлы настолько экономичны, насколько и дороги. В то же время простой бюджетный агрегат может вполне удовлетворить вас, к тому же он в состоянии работать как на природном, так и на сжиженном газе.
cotlix.com
Способы – как повысить КПД газового котла
Приобретая газовый котел для своего собственного д
www.teplo-ltd.ru
КПД газового котла – расчеты и советы по увеличению
- Содержимое:
- Как рассчитать КПД котла отопления на газе
- У какого газового котла самый высокий КПД
- Как увеличить КПД отопительного котла на газе
Теплоэффективность котельного оборудования, указывается в коэффициенте полезного действия. КПД газового котла, обязательно прописывается в технической документации. Согласно заверениям производителей, у некоторых моделей котлов, коэффициент достигает 108-109%, другие работают на уровне 92-98%.
Чтобы самостоятельно рассчитать теплоэффективность котла и предпринять шаги для увеличения КПД, потребуется хорошо понимать, что скрывается за приведенными цифрами.
Как рассчитать КПД котла отопления на газе
Методика расчета эффективности, происходит посредством сравнения затраченной тепловой энергии для нагрева теплоносителя и фактического количества всей теплоты, выделенной во время сжигания топлива. В заводских условиях, вычисления выполняют по формуле:
η = (Q1/ Qri) 100%
В формуле расчетов КПД водогрейного котла на газе, указанные значения означают:
- Qri – общее количество тепловой энергии, выделяемое при сжигании топлива.
- Q1 – тепло, которое удалось аккумулировать и использовать для нагрева помещения.
Данная формула не учитывает много факторов: возможные теплопотери, отклонения в рабочих параметрах системы и т.п. Расчеты позволяют получить исключительно средний коэффициент полезного действия газового котла. Большинство производителей указывают именно данное значение.
На месте проводится оценка погрешности определения теплоэффективности. Для вычислений применяют еще одну формулу:
η=100 — (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)
Расчеты помогают провести анализ, согласно особенностям конкретной системы отопления. Сокращения в формуле обозначают:
- q2 – теплопотери в отходящих газах и продуктах сгорания.
- q3 – потери, связанные с неправильными пропорциями газовоздушной смеси, по причине которых возникает недожог газа.
- q4 – тепловые потери, связанные с появлением на горелках и теплообменнике сажи, а также, механический недожог.
- q5 – теплопотери, в зависимости от наружной температуры.
- q6 – потери тепла при охлаждении топки во время очистки ее от шлаков. Последний коэффициент, относится исключительно к твердотопливным агрегатам и не учитывается при расчетах КПД оборудования, работающего на природном газе.
Реальный КПД газового отопительного котла, рассчитывается исключительно на месте и зависит от грамотно сделанной системы дымоудаления, отсутствия нарушений при установке и т.п.
Сильнее всего оказывает влияние на теплоэффективность, температура уходящих газов, отмеченная в формуле маркером q2. При уменьшении интенсивности нагрева отходящих градусов на 10-15°С, повышается КПД на 1-2%. В связи с этим, самый высокий КПД в конденсационных котлах, относящихся к классу низкотемпературного отопительного оборудования.
У какого газового котла самый высокий КПД
Статистика и техническая документация, ясно указывают, что котлы импортного производства имеют наибольший КПД. Европейские производители, делают особый акцент на применении энергосберегающих технологий. Иностранный газовый котел, имеет высокий КПД, так как в его устройстве сделаны некоторые модификации:
- Используется модуляционная горелка – современные котлы ведущих производителей, оснащены плавнодвухступенчатыми или полностью модулируемыми горелочными устройствами. Преимущество горелок – автоматическая приспособляемость к фактическим рабочим параметрам системы отопления. Процент недожига снижается к минимуму.
- Нагрев теплоносителя – оптимальный котел, это агрегат, разогревающий теплоноситель до температуры не более 70°С, при этом, отходящие газы нагреваются не более 110°С, что и обеспечивает максимальную теплоотдачу. Но, при низкотемпературном нагреве теплоносителя, наблюдается несколько минусов: недостаточная сила тяги, усиленное конденсатообразование.
Теплообменники в газовых котлах с самым высоким коэффициентом полезного действия, изготавливаются из нержавеющей стали и снабжаются специальным блоком-конденсатором, предназначенным для отбора тепла, находящегося в конденсате. - Температура подводящего газа и воздуха, поступающего на горелку. Котлы закрытого типа, подключаются к коаксиальному дымоходу. Воздух поступает в камеру сгорания через наружную полость двуполостной трубы, предварительно подогреваясь, что снижает необходимые теплозатраты на несколько процентов.
Горелки с предварительным приготовлением газовоздушной смеси, также подогревают газ перед подачей его на горелку. - Еще один популярный вариант модификации – установка системы рециркуляции отходящих газов, когда дым не сразу поступает в камеру сгорания, а проходит через ломанный дымоходный канал и поступает после подмешивания свежего воздуха, обратно на горелочное устройство.
Максимальное КПД достигается при температуре конденсатообразования или «точки росы». Котлы, работающие в условиях низкотемпературного нагрева, называются конденсационными. Их отличает, малое потребление газа и высокая теплоэффективность, что особенно заметно при подключении к газобаллонным установкам и газгольдеру.
Конденсационные котлы, предлагают несколько европейских производителей, среди которых:
- Viessmann.
- Buderus.
- Vaillant.
- Baxi.
- De Dietrich.
В технической документации к конденсационным котлам, указано, что КПД устройств при подключении к низкотемпературным системам обогрева, составляет 108-109%.
Как увеличить КПД отопительного котла на газе
Существуют всевозможные хитрости повышения КПД. Эффективность способов, зависит от первоначальной конструкции котла. Для начала, используют модификации, не требующие изменений в работе котла:
- Изменение принципа циркуляции теплоносителя – здание прогревается быстрее и равномернее, при подключении циркуляционного насоса.
- Установка комнатных терморегуляторов – модернизация котлов для повышения КПД с помощью датчиков, контролирующих не нагрев теплоносителя, а температуру в помещении, эффективный метод увеличения теплоэффективности.
- Повышение коэффициента использования газа в бытовом котле, приблизительно на 5 -7%, происходит при замене горелочного устройства. Установка модуляционной горелки, способствует улучшению пропорций газовоздушной смеси и соответственно, уменьшает процент недогара. Тип установленного горелочного устройства, находится в прямой зависимости, относительно уменьшения потерь тепла.
- Вместо полной модификации котла, может потребоваться частичное преобразование конструкции и регулировка расхода топлива. Если изменить положение горелок и установить их ближе к водяному контуру, удастся увеличить КПД еще на 1-2%. Тепловой баланс котельного агрегата, увеличится в большую сторону.
Определенное увеличение КПД, наблюдается при регулярном обслуживании оборудования. После очистки котла, находящегося в эксплуатации и удаления накипи с теплообменника, его эффективность увеличивается, как минимум на 3-5%.
КПД уменьшается при загрязнении теплообменника, по причине того, что накипь, состоящая из солевых отложений металлов, имеет плохую теплопроводность. По этой причине, наблюдается постоянное увеличение расхода газа и впоследствии, котел полностью выходит из строя.
Наблюдается небольшое увеличение КПД при сгорании сжиженного газа, достигаемое за счет снижения скорости поступления топлива на горелку, что приводит к уменьшению недогара. Но, теплоэффективность увеличивается незначительно. Поэтому, природный газ продолжает оставаться самым экономичным из всех используемых традиционных типов топлива.
avtonomnoeteplo.ru
Способы – как повысить КПД газового котла
Приобретая газовый котел для своего собственного дома, мы обращаем внимание на два основных показателя: цена оборудования и его мощность. Почему-то многие из нас не смотрят на очень важную позицию – коэффициент полезного действия (КПД). А ведь именно этот коэффициент говорит о том, как экономно будет работать купленный вами котел. Производитель в паспорте ставит максимальный показатель, который определяется правильной и грамотной эксплуатацией прибора. Но в жизни такое случается редко, отсюда не только теплопотери, но и потери денежных средств из вашего кошелька. Поэтому вопрос, как повысить КПД газового котла, в настоящее время волнует многих потребителей.
Начнем отвечать на поставленный вопрос с того, что отметим – коэффициент полезного действия газового котла зависит от многих показателей.
- Количество тепловой энергии, которая передается от сжигаемого топлива теплоносителю. Это основа КПД.
- Далее идут теплопотери. Чем их меньше, тем лучше. Основная масса теплопотерь происходит из-за неправильного сжигания топлива, в данном случае природного газа. Здесь два вида недожога: химический и механический.
- И последний вид теплопотерь, который зависит от неравномерного распределения выделяемой тепловой энергии.
Получается так, снизив теплопотери, можно поднять коэффициент полезного действия до заявленного производителем. В случае с газовым отопительным оборудованием нас будут интересовать всего лишь два вида тепловых потерь – это химический и механический вариант.
Грамотное обслуживание оборудования
Виды теплопотерь
Начнем с механического. По сути, получается вот какая схема. В процессе сжигания газа в топку должен подаваться кислород. Для этого в конструкции самого газового котла установлена небольшая камера с дверцей. Ее называют поддувало. Приоткрывая или прикрывая дверцу-заслонку, мы впускаем в камеру сгорания свежий воздух, обогащенный кислородом.
Если открыть заслонку больше необходимого параметра, то газ полностью сгорать не будет. Внутри топки образуется сквозняк, вытягивающий с продуктами сгорания топлива и часть несгоревшего газа. Соответственно будет меньше выделяться тепловой энергии. Это минус, это падение КПД газового котла.
Химические теплопотери – это, наоборот, большой недостаток кислорода в камере сгорания. То есть заслонка прикрыта слишком сильно. Без кислорода газ полностью сгорать не будет и опять, вместе с продуктами сгорания, будет вылетать в дымоходную трубу. При этом падение коэффициента полезного действия будет самым большим до 7%.
Правильная настройка газового котла
Как увеличить КПД
Создать правильные условия эксплуатации газового котла и тем самым повысить коэффициент полезного действия можно реально, не вызывая специалиста, то есть своими руками. Что для этого нужно сделать?
- Отрегулировать заслонку поддувала. Это можно сделать экспериментальным путем, найдя, при какой позиции температура теплоносителя будет выше всего. Контроль проводите по термометру, установленному в корпусе котла.
- Обязательно следить, чтобы трубы системы отопления не зарастали изнутри, чтобы на них не образовывалась накипь и грязевые отложения. С пластиковыми трубами сегодня стало проще, их качество известно. И все же специалисты рекомендуют периодически продувать систему отопления.
- Следить за качеством дымохода. Нельзя допускать его засорение и налипания на стенки сажи. Все это приводит к суживанию сечения отводящей трубы и уменьшению тяги котла.
- Обязательное условие – чистка камеры сгорания. Конечно, газ не сильно коптит, как дрова или уголь, но стоит хотя бы один раз в три года мыть топку, очищая ее от сажи.
- Специалисты рекомендуют снизить тягу дымохода в самое холодное время года. Для этого можно использовать специальное устройство – ограничитель тяги. Устанавливается он на самом верхнем краю дымохода и регулирует сечение самой трубы.
- Снизить химические тепловые потери. Здесь два варианта, чтобы добиться оптимального значения: установить ограничитель тяги (уже выше было об этом сказано) и сразу после установки газового котла провести грамотную настройку оборудования. Рекомендуем это поручить специалисту.
- Можно установить турбулизатор. Это специальные пластины, которые устанавливаются между топкой и теплообменником. Они увеличивают площадь отбора тепловой энергии.
Своевременная чистка узлов агрегата
Вот такие причины, устранив которые можно рассчитывать на повышение эффективности работы котельного оборудования. Конечно, таких причин немало, но эти считаются основными, отвечающими на вопрос: как увеличить КПД газового котла.
otepleivode.ru
Повышаем КПД газового котла
Приобретая газовый котел для своего собственного дома, мы обращаем внимание на два основных показателя: цена оборудования и его мощность. Почему-то многие из нас не смотрят на очень важную позицию – коэффициент полезного действия (КПД). А ведь именно этот коэффициент говорит о том, как экономно будет работать купленный вами котел. Производитель в паспорте ставит максимальный показатель, который определяется правильной и грамотной эксплуатацией прибора. Но в жизни такое случается редко, отсюда не только теплопотери, но и потери денежных средств из вашего кошелька. Поэтому вопрос, как повысить КПД газового котла, в настоящее время волнует многих потребителей.
Снизив теплопотери, можно поднять коэффициент полезного действия до заявленного производителем. В случае с газовым отопительным оборудованием нас будут интересовать всего лишь два вида тепловых потерь – это химический и механический вариант.
Ниже рассмотрим виды теплопотерь, а также способы увеличения КПД газового котла.
Газовый котел
Основные виды теплопотерь
Начнем с механического. По сути, получается вот какая схема. В процессе сжигания газа в топку должен подаваться кислород. Для этого в конструкции самого газового котла установлена небольшая камера с дверцей. Ее называют поддувало. Приоткрывая или прикрывая дверцу-заслонку, мы впускаем в камеру сгорания свежий воздух, обогащенный кислородом.
Если открыть заслонку больше необходимого параметра, то газ полностью сгорать не будет. Внутри топки образуется сквозняк, вытягивающий с продуктами сгорания топлива и часть несгоревшего газа. Соответственно будет меньше выделяться тепловой энергии. Это минус, это падение КПД газового котла.
Химические теплопотери – это, наоборот, большой недостаток кислорода в камере сгорания. То есть заслонка прикрыта слишком сильно. Без кислорода газ полностью сгорать не будет и опять, вместе с продуктами сгорания, будет вылетать в дымоходную трубу. При этом падение коэффициента полезного действия будет самым большим до 7%.
Общие теплопотери
Способы увеличения КПД газового котла
Создать правильные условия эксплуатации газового котла и тем самым повысить коэффициент полезного действия можно реально, не вызывая специалиста, то есть своими руками. Что для этого нужно сделать?
- Отрегулировать заслонку поддувала. Это можно сделать экспериментальным путем, найдя, при какой позиции температура теплоносителя будет выше всего. Контроль проводите по термометру, установленному в корпусе котла.
- Обязательно следить, чтобы трубы системы отопления не зарастали изнутри, чтобы на них не образовывалась накипь и грязевые отложения. С пластиковыми трубами сегодня стало проще, их качество известно. И все же специалисты рекомендуют периодически продувать систему отопления.
- Следить за качеством дымохода. Нельзя допускать его засорение и налипания на стенки сажи. Все это приводит к суживанию сечения отводящей трубы и уменьшению тяги котла.
- Обязательное условие – чистка камеры сгорания. Конечно, газ не сильно коптит, как дрова или уголь, но стоит хотя бы один раз в три года мыть топку, очищая ее от сажи.
- Специалисты рекомендуют снизить тягу дымохода в самое холодное время года. Для этого можно использовать специальное устройство – ограничитель тяги. Устанавливается он на самом верхнем краю дымохода и регулирует сечение самой трубы.
- Снизить химические тепловые потери. Здесь два варианта, чтобы добиться оптимального значения: установить ограничитель тяги (уже выше было об этом сказано) и сразу после установки газового котла провести грамотную настройку оборудования. Рекомендуем это поручить специалисту.
- Можно установить турбулизатор. Это специальные пластины, которые устанавливаются между топкой и теплообменником. Они увеличивают площадь отбора тепловой энергии.
Турбулизатор
Вот такие причины, устранив которые можно рассчитывать на повышение эффективности работы котельного оборудования. Конечно, таких причин немало, но эти считаются основными, отвечающими на вопрос: как увеличить КПД газового котла.
Подробнее о снижении расхода газового котла смотрите в видео:
Вам также будет интересно:
otoplenie-domika.ru