КПД и мощность твердотопливных котлов. Где вас обманывают?
Если Вы задумали строительство загородного дома в том месте, где нет возможности подключиться к централизованному отоплению, перед Вами обязательно встанет вопрос выбора автономной отопительной системы. Довольно часто в таких случаях приходится довольствоваться установкой твёрдотопливного котла, использующего в своей работе энергию дров или угля. Современный рынок предлагает множество решений, производители обещают высокую теплоотдачу и КПД, а так же низкий расход топлива. Но стоит ли доверять обещаниям производителей? Данная статья поможет Вам разобраться в вопросе подбора мощности твердотопливных котлов и их КПД. Поможет выяснить нюансы работы твёрдотопливного котла и на сколько он эффективен.
КПД твёрдотопливного котла
Мощность твердотопливного котла системы отопления, а значит способность обогревать помещение – это конечно важный параметр, но не настолько, чтобы ставить его во главу угла. Нужно обратить внимание ещё и на то, сколько он потребляет топлива для этого. Соотношение данных затрат к количеству полезного тепла, выделенного котлом для обогрева дома называется коэффициентом полезного действия, или сокращённо КПД.
От чего зависит КПД твёрдотопливного котла (а соответственно и мощность)? В первую очередь от потерь полезного тепла, которое может происходить из-за недожога выделяемых при горении газов (благодаря чему кстати образуется сажа), качественных характеристик топлива и степени выброса в трубу энергии тепла. Об этих и других факторах, снижающих показатель КПД, будет рассказано далее.
Почему не стоит доверять рекламе
При просмотре рекламных объявлений, относящихся к мощности твёрдотопливных котлов, часто можно увидеть предложения, обещающие от 90% КПД и выше. Однако если Вы запросите какой-нибудь официальный протокол или акт, подтверждающий этот показатель – Вам его не смогут предоставить, и вот почему.
Чтобы составить подобный документ, необходимо провести испытания, используя для этого соответствующим образом стандартизованное топливо. В отношении угля или дров получить такое топливо нельзя – потому что они по своим характеристикам и составу являются самыми нестабильными в мире. Как можно получить постоянный показатель, используя непостоянные составляющие?
Нестабильность твёрдого топлива
Рассмотрим, в чём же заключается нестабильность угля или дерева в качестве топлива. Начнём с угля.
Различных марок угля, предлагаемого на рынке, бесчисленное множество. Каждая марка отличается по структуре, химическому составу и влажностью. Может состоять как из крупных кусков, так и из мельчайших частиц, и все они могут быть смешаны в разных пропорциях. Соответственно теплотворность угля каждый раз будет разная. Соответственно КПД и мощность твердотопливного угля также будет разной.
Если говорить о дровах – то здесь ситуация точно такая же. Поленья обладают разными размерами, хранятся при различной влажности воздуха, а значит способность выделять тепло у них будет различная. Так, например, если при влажности дров, равной 15%, их теплотворность будет равна примерно 4.3 кВт*ч на килограмм, то при 20% она уже будет меньше 4 кВт*ч на килограмм. При большей влажности этот показатель будет ещё ниже.
Естественно, что при таких разбросах гарантировать точные КПД и мощность твёрдотопливного котла, равный 90% — мягко говоря вводить в заблуждение.
Рассмотрим другие факторы, влияющие на показатель коэффициента полезного действия.
Неправильная подача воздуха
От того, сколько кислорода поступает в топку, сильно зависит работа пламени. Чтобы топливо нормально горело и отдавало максимальное количество тепла, ему необходимо строго определённое количество воздуха – не больше, не меньше. Если воздуха будет мало – углеводороды, выделяемые при горении, будут плохо окисляться, а значит будет меньше выделяться тепла. Если же воздуха поступает много, а он, как правило, поступает охлаждённый, снижается температура выделяемых газов и они не успевают сгореть (оседая опять же сажей на трубах) и выделить тем самым полезное тепло. Стоит заметить, что в воздухе содержится влага, на испарение которой так же тратится тепло (вместо того, чтобы обогревать дом).
Большинство твёрдотопливных котлов, предлагаемых на рынке, работают по следующему принципу. В них установлен термостат, который регулирует температуру воды, циркулирующую по отопительной системе дома для его обогрева. Если вода становится слишком горячей – термостат уменьшает подачу воздуха в котёл (так регулируется мощность твердотопливного котла). Получается, что в тот момент, когда топливо разгорелось и КПД с мощность твердотопливного котла стало максимальным, а значит пламя стало нуждаться в большем количестве кислорода – термостат искусственно снижает КПД, ограничивая подачу воздуха.
После того, как температура снизилась, термостат опять начинает подавать воздух. Но к тому моменту топливо уже догорает и ему не нужно столько кислорода. Эффективность обогрева опять снижается за счёт охлаждения выделяемых газов, о чём было сказано ранее.
Получается, что принцип действия большинства твёрдотопливных котлов абсолютно противоречит понятию высокого КПД.
Холодные стенки котла
Обычно вокруг твёрдотопливного котла смонтирована ёмкость с водой, которая, нагреваясь, циркулирует по дому. Наличие воды способствует охлаждению стенок котла. Это опять же приводит к тому, что топливо не может нормально гореть. Его остатки вылетают в трубу и оседают на ней в виде сажи, не принеся никакой пользы. Ситуация усугубляется довольно тесным пространством в топке, что так же снижает количество кислорода, и без того низкое.
Круглосуточная потеря тепловой энергии
Для поддержания нужной температуры в доме твёрдотопливный котёл должен работать 24 часа в сутки. Теперь представьте, сколько за это время полезного тепла вылетает в трубу в виде сажи и несгоревших газов? КПД при такой работе никак не может быть 90%.
Здесь стоит упомянуть ещё такой тип котла, как пиролизный. В добавок к вышеуказанным недостаткам в его случае добавляется ещё два:
- Круглосуточно работающий вентилятор потребляет электроэнергию.
- Благодаря тому же вентилятору в котёл поступает избыточный кислород – снижается температура газов, они не успевают сгорать и улетают в трубу.
Ускоренное движение газов по трубе становится причиной снижения ещё одного параметра – КПД теплообмена. Из за особой конструкции котла пламя в нём не успевает догореть и поднимается в теплообменник, где и затухает, оставляя попутно сажу и выбрасывая в трубу не сгоревшие газы.
Необходимость постоянно следить за работой котла
В заключение стоит сказать о том, что мощность твёрдотопливного котла необходимо контролировать круглосуточно 7 дней в неделю. Вы не сможете нормально отлучиться, куда-нибудь уехать и оставить котёл без присмотра. Фактически Вы становитесь его заложником на все месяцы отопительного сезона.
Стоит ли устанавливать такой котёл – решать конечно Вам. Но всё-таки есть смысл поискать вариант более эффективный, экономичный и не имеющий таких требований к эксплуатации.
Читайте так же:Как рассчитать мощность твёрдотопливного котла?
В настоящее время существует довольно большой выбор отопительных приборов, с помощью которых можно эффективно организовать систему автономного отопления. Желание потребителей уменьшить зависимость от централизованных услуг по тепло и энергоснабжению вполне объяснимо. Экономия средств, затраченных на газовое отопление, является существенным фактором, на который обращают внимание жители частных домов.
К тому же не всегда есть технологическая возможность подключиться к централизованному газоснабжению. В такой ситуации на главные роли выходит котельная техника, работающая на твердом топливе. Мощный твердотопливный котел является прекрасной альтернативой газовому оборудованию. Производители сумели не только повысить технологичность нагревательной техники этого типа, но и добиться значительного повышения эффективности твердотопливных агрегатов. Большая мощность и высокий коэффициент полезного действия твердотопливного котла, работающего на различных видах ископаемого и органического топлива, делают подобные аппараты востребованными и популярными.
Важным аспектом для того, что бы правильно выбрать нагревательный прибор для собственных нужд, является расчет мощности котла. Детально рассмотрим, как это сделать и на что следует обратить внимание.
Для чего необходимо делать расчет мощности нагревательного прибора
Внешний вид отопительной техники, высокие технологические характеристики, заявленные в техническом паспорте, дают только поверхностное представление о технических возможностях твердотопливного котла. Основным параметром, влияющим на ваш выбор, является мощность аппарата. В погоне за ней мы порой делаем скоропалительные выводы и переплачиваем, приобретая мощные агрегаты, не соответствующие реальным требованиям и поставленным задачам.
Цена-качество + тепловая отдача, соотношение имеет определяющее значение для любого отопительного оборудования. Фирмы-производители предлагают потребителю нагревательные котлы самых разных моделей, каждая из которых соответствует определенным условиям эксплуатации. Несмотря на это, в каждом отельном случае важно иметь понимание, как должен работать нагревательное устройство и на что будет расходоваться ресурс греющего агрегата. Рассчитанный с учетом потребностей и конструктивных особенностей помещения параметр работы отопительного прибора на твердом топливе, правильная установка оборудования, позволят вывести систему домашнего отопления на оптимальный режим работы.
[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]
Многие потребители задаются вопросом. Как рассчитать самостоятельно мощность собственного твёрдотопливного котла, что бы в дальнейшем не было проблем с работой системы отопления. Сложного ничего нет. Приложив минимум знаний и усилий, можно получить предварительные данные, дающие представление о том, какой должен быть нагревательный прибор и чем его лучше топить.
Мощность отопительного котла — теория и реальные факты
Нагревательный аппарат, работающий на угле, дровах или на другом органическом топливе выполняет определенную работу, связанную с подогревом теплоносителя. Величина работы котельного оборудования определяется объемом тепловой нагрузки, которую способен выдержать твердотопливный котел при сгорании определенного количества топлива. Соотношение расходуемого количества топлива, объем выделяемой тепловой энергии на оптимальных режимах работы оборудования и является мощностью котла.
Некорректно подобранный по мощности отопительный агрегат, не сможет обеспечить необходимую температуру котловой воды в отопительном контуре. Маломощные твердотопливные устройства не позволят автономной системе полностью реализовать ваши потребности в плане обогрева жилья и обеспечении работы ГВС. Возникнет необходимость увеличивать мощность автономного устройства. Мощный аппарат наоборот, создаст проблемы во время эксплуатации. Придется вносить конструктивные изменения в существующий отопительный комплекс для снижения тепловой нагрузки твердотопливного нагревательного устройства. Зачем зря жечь драгоценное топливо, если нет необходимости в таком количестве тепла.
Для справки: превышение мощности котла технологических параметров системы отопления, приводит к тому, что теплоноситель в контуре будет расходиться импульсивно. Частые включения и выключения нагревательного агрегата приводит к перерасходу топлива, снижению эксплуатационных возможностей отопительного оборудования в целом.
[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]
С теоретической точки зрения рассчитать оптимальный режим работы котельного оборудования не представляет сложности. Ориентировочно принято считать, что 10 кВт достаточно для отопления жилой площади в 10 м2. Данный показатель берется с учетом высокой теплоэффективности здания и стандартных конструктивных особенностей строения (высота потолка, площадь остекления).
В теории расчет делается на основе следующих параметров:
- площадь отапливаемого помещения;
- удельная мощность отопительного оборудования для обогрева 10 кв. м, с учетом климатических условий вашего региона.
В таблице показаны средние параметры котельного оборудования, применяемого потребителями в Московской области:
| Площадь жилого дома, других помещений, м2 | Рекомендуемая мощность агрегата, кВт |
| 60 — 200 | до 25 |
| 200 — 300 | 25 — 35 |
| 300 — 600 | 35 — 60 |
| 600 — 1200 | 60 — 100 |
Параметры тепловой нагрузки выглядят оптимальными на бумаге, в теории, чего явно недостаточно применительно к местным условиям. Подобранный агрегат в реальности должен иметь избыточные возможности. В реальности надо ориентироваться на оборудование, способное работать с небольшим запасом мощности.
На заметку: Избыточная мощность твердотопливного котла позволит быстро выйти на оптимальный режим работы всю систему отопления в доме. Дополнительный ресурс должен превышать расчетные данные на 20-30%.
Реальные показатели нагрузки твердотопливных агрегатов зависят от совокупности самых разных факторов. Климатические условия региона, в котором вы проживаете, могут вносить коррективы при выборе нагревательного котла. Для средней полосы принято считать оптимальными следующие параметры мощности котельного оборудования:
- однокомнатная городская квартира – котел с выходной нагрузкой 4,16- 5 кВт;
- для двухкомнатной квартиры – оборудование номиналом в 5,85-6 кВт;
- трехкомнатной квартире будет достаточно иметь агрегат 8,71-10 кВт;
- четырехкомнатная квартира, жилой частный дом потребуют для отопления установки котла параметрами в 12-24 кВт.
Важно! Если речь идет о монтаже котельного оборудования на твердом топливе в частных домах и в загородных жилых постройках, необходимо ориентироваться на аппараты больших технологических возможностей. Для обогрева и обеспечения ГВС жилого дома площадью 150 м2 и более, потребуется ставить твердотопливный котел 24 кВт и более. Все зависит от интенсивности работы отопительной системы и объема бытовых потребностей в горячей воде.
Выбирать отопительную технику необходимо всегда индивидуально, опираясь на расчетные данные и собственные потребности.
Варианты расчета мощности твердотопливных агрегатов
[adinserter block=»13″]
Точность ваших расчетов зависит от учета всех факторов и показателей, на которые мы обращали внимание выше. Для большей понятности можно выполнить ряд действий, которые дадут представление о том, как это делается.
Удельная мощность нагревательного прибора обозначается буквой W. Для регионов нашей страны с суровым климатом этот параметр составляет 1,2-2 кВт. В южных областях удельная величина обогревателя варьируется в пределах 0,7-0,9 кВт. Среднее значение в данном случае составляет 1.2-1,5 кВт.
Для начала определяем площадь помещений, подлежащих отоплению. Далее полученные данные площади делим на удельную величину мощности котла, установленного в доме на определенной территории. Полученный результат делим на 10, из расчета теоретического соотношения затраченной мощности отопительного оборудования на обогрев 10 кв. метров.
Например: рассчитываем предельную нагрузку нагревательного котла, работающего на угле для среднестатистического жилого дома, площадью в 150 м2.
- Жилая площадь составляет — 150 кв. метров.
- Удельная мощность отопительного аппарата для обогрева 10 м2 составляет 1,5 кВт.
Используем для работы следующую формулу: W = (150 х 1.5)/10. В итоге получаем 22,5 кВт. Полученное значение является отправной точкой для того, что бы подобрать автономный котел на твердом топливе, учитывая технологические возможности отопительной системы и собственных бытовых нужд.
На заметку: найдя подобную модель отопительной техники, накиньте 20-30% мощности для повышения технологических возможностей всего отопительного оборудования. От количества жильцов в доме зависит нагрузка на систему ГВС, комфортная температура в доме при условии, что котел работает на оптимальных режимах.
По аналогичному сценарию можно рассчитать необходимый ресурс отопительного аппарата для дома любой площади. Всегда учитывайте климатические условия и собственные запросы к котельному оборудованию.
Оптимальный выбор отопительной техники — нюансы и тонкости вопроса
[adinserter block=»11″]
Узнав для себя необходимые параметры мощности твердотопливного котла, который будет стоять у вас в доме, можно приступать к проектированию и монтажу отопительной системы. Следует знать, что заявленные данные о ресурсе тепловой нагрузки оборудования оказывают влияние на стоимость агрегата. Нагревательные устройства малой мощности имеют ограниченные технологические возможности и рассчитаны главным образом на обогрев малых по площади помещений. Это могут быть дачные дома, сауны и гостевые постройки загородного типа.
При необходимости возникает вопрос, как увеличить функциональность и эффективность твердотопливного прибора. В данном случае существуют разумные технические и инженерные решения, с помощью которых увеличение работоспособности котла даст ощутимый эффект.
На заметку: существенно увеличить эффективность устройства можно посредством установки в дымоходе дополнительного теплообменника, который будет получать тепло от выходящих в атмосферу летучих отходов горения. Экономайзер (дополнительный теплообменник) даст прирост в 20-30% к номинальной мощности котельного оборудования.
Использовать для автономного отопления жилых домов твердотопливные котлы большой мощности нецелесообразно. Подобное оборудование громоздко и требует для установки специального помещения большой площади. Учитывая размеры и огромную мощность промышленного котельного оборудования, следует помнить о значительном расходе топливного ресурса.
Такая техника идеально подходит для отопления в промышленных масштабах. Много тепла потребуется при обогреве крупных промышленных объектов и сооружений. Твердотопливные агрегаты с большой тепловой нагрузкой устанавливаются на предприятиях.
Выводы
[adinserter block=»12″]
Подбор нагревательной техники — задача сложная и ответственная. Не стоит сразу гнаться за моделями твердотопливных агрегатов, которые имеют большую мощность. В ряде случаев для отопления жилого дома вполне хватает установки агрегата с выходными параметрами в 24-36 кВт. При температуре за окном -30 0С, такой котел даст возможность создать внутри помещения температуру в +20-22 0С и нагреть воду в системе ГВС до показателей в 40-45 0С.
В каждом отдельном случае можно сделать выбор в пользу того или иного вида нагревательной техники
Большая мощность котла может потребоваться в пиковых ситуациях, когда климатические условия заставляют работать систему отопления в усиленном режиме. Однако такие ситуации не являются систематическими, и большую часть времени ваш нагревательный прибор будет работать на пониженных режимах. Если у вас предполагается большой расход горячей воды в бытовых целях, то сразу следует ориентироваться на оборудование большей мощности. В современных частных домах больше 50% мощности нагревательного оборудования идет на обеспечение горячей водой обитателей дома. Подключение системы отопления «теплый пол» так же заставляют обращать внимание на котельное оборудование с большей мощностью.
Подбирать котел нужно не только исходя на его фактическую мощность. Здесь играет роль эксплуатационные возможности отопительной техники, способ и качество обслуживания котельного оборудования. Используя оптимальный вид топлива для своего нагревательного оборудования, наличие автоматики позволят вам добиться нормальной работы твердотопливного котла.
Какой выбрать твердотопливный котёл
Как выбрать твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл — агрегат, подходящий для небольших и средних гостиниц, АЗС, магазина, а также загородного дома и дачи, в которых предпочтительно использование радиаторного отопления. Кроме того, такой отопитель может решить вопрос обеспечения помещений горячей водой. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно учесть несколько особенностей этих устройств.
Конструкция твердотопливных котлов
Эти агрегаты делятся на несколько классов, в зависимости от принципа работы, используемого топлива и других параметров, однако принципиальное устройство у всех одинаковое.
Центральной частью является топка, тепло из которой передаётся водяной рубашке, между которыми находится теплообменник. Существуют одноконтурные модели, которые подают воду только в радиаторы, и двухконтурные, подающие воду к кранам на кухне и в санузлах.
В топке установлен колосник, ниже — объём, к который ссыпается зола. Эта часть имеет широкую дверцу, через которую несгоревшие остатки топлива можно выгрести наружу. Важно своевременно производить чистку, чтобы излишки золы не мешали процессу тления. Как и другие отопители этот класс оборудован дымоходом.
Важными техническими элементами, регулирующими интенсивность сгорания топлива, являются:
- Шибер, установленный на выходе дыма.
- Заслонка подачи воздуха — небольшая дверца под топкой, у многих котлов её положение меняет цепочка, идущей от регулятора температуры.
Безопасность эксплуатации и настройку параметров работы обеспечивают регулятор давления в водяном контуре, термометр, система защиты, а в энергозависимых моделях — блок управления.
Кроме того, котлы, в которых топливо подаётся в топку автоматически, оборудованы бункером хранения и механизмом, равномерно загружающим топки без участия хозяина или работника.
Принцип работы
Цикл теплоотдачи классического отопителя включает:
- Загрузку (может быть как ручной, так и автоматизированной).
- Поджиг.
- Нагрев теплообменника, который передаёт энергию воде в водяной рубашке.
- Начало циркуляции теплоносителя (этот процесс может протекать принудительно с помощью насоса).
- Опционально горячая вода может уходить в систему водоснабжения (если имеется второй контур).
- Отвод дыма в дымоход, ссыпание золы в зольник.
В газогенераторных котлах, а также котлах длительного горения цикл имеет свои особенности, о которых будет рассказано ниже.
Вид топлива
Древесина
Наиболее часто используемое топливо — древесное. В первую очередь это пеллеты, рассыпчатая структура этого вида топлива подразумевает использование механизмов автоматической подачи, дают много тепла, не пачкают ёмкости и помещения, в которых хранятся. Подходят для использования на коммерческих объектах, например, в мотелях.
Дрова обычно используются в частных домах, поскольку их необходимо загружать в топку только вручную.
Торфяные брикеты, уголь
На этих вариантах останавливаются, если они являются наиболее приемлемыми по цене. Необходимо убедиться, что котёл приспособлен к этим видам топлива, так, в некоторых пиролизных котлах брикеты необходимо измельчать, для чего на входе в топку устанавливается специальная дробилка. Многие котлы требовательны к качеству угля (необходимо, чтобы уголь не был слишком влажным и грязным), поэтому необходимо сначала ознакомиться с тем, какой уголь есть у поставщиков, а потом принимать решение о покупке специализированного котла.
По каким параметрам выбирать агрегат
Самой частой ошибкой при выборе котла является выбор по цене. Твердотопливные отопители — это устройства, которые предназначены для эксплуатации в разных условиях. Сначала необходимо оценить именно ваши условия и понять, какой тип подходит, а только потом выбирать подходящую под бюджет модель.
I. КПД
Начинать рассмотрение стоит с КПД, поскольку именно этот параметр определяет, сколько топлива будет потреблять отопитель, соответственно, какова будет стоимость прогрева помещений.
- Пиролизные — 90%.
- Длительного горения — 85%.
- Классические — 80%.
II. Количество контуров
Если нужно только обогревать помещения, а обеспечение горячей водой не первостепенная задача либо эту потребность полностью закрывает бойлер, то подойдут одноконтурные агрегаты. Если же есть желание решить обе проблемы с помощью одного устройства, то разумнее рассмотреть двухконтурные котлы.
III. Отапливаемая площадь
Для небольших строений вполне подойдут классические котлы. Но при существенном суммарном объёме отапливаемых помещений предпочтительнее другие виды твердотопливных котлов, поскольку они экономичнее и в долгосрочной перспективе их эксплуатация обходится дешевле.
Конкретные цифры по объёму не приводим, поскольку для подсчёта экономической выгоды необходимо сравнивать параметры конкретных моделей, стоимость топлива в вашем регионе и качество теплоизоляции помещений.
IV. Материал теплообменника
В основном теплообменники делают из чугуна и стали.
- Чугунные имеют большее время теплоотдачи, больший вес (до трёх раз по сравнению со сталью) и срок эксплуатации до трёх десятков лет.
- Стальные быстрее остывают, гораздо меньше весят, обычно беспроблемно служат на протяжении 5–15 лет в зависимости от толщины металла и частоты использования.
При периодической топке можно обойтись стальным теплообменником, а при постоянной лучше остановиться на чугунном.
V. Автономность
Чем меньше котёл требует контроля со стороны хозяина, тем больше он зависит от бесперебойной работы электросети. Плюс к тому, чем проще устроен котёл, тем меньше вероятность, что какая-то из его частей быстро выйдет из строя.
Автоматические модели, которые управляются электронным блоком не стоит ставить там, где отключения света случаются часто. В этом случае предпочтительнее котлы с ручной загрузкой, ручным розжигом и отопительной системой без насоса. В остальных случаях стоит присмотреться к котлу с автоматикой, который сам будет загружать и поджигать содержимое топки, а также регулировать интенсивность тления, давление и температуру воды в рубашке.
Виды твердотопливных котлов
Прямого сгорания (классические)
Это простые и надёжные устройства, в которых топливо сгорает без дополнительных усложнений. Допускают загрузку любого доступного твёрдого топлива. Делаются из жаропрочной стали, способной выдерживать длительный нагрев без ущерба для структуры металла деталей.
Как правило, автономны (естественная циркуляция теплоносителя, управление с помощью механических клапанов, ручная загрузка). Однако встречаются модели, оборудованные автоматической загрузкой, как правило, эти котлы для сжигания пеллет.
Этот вид самый недорогой и в целом достаточно безопасный. Прекрасно подходит для небольших хозяйств или домов, однако отопление больших площадей таким котлом будет выходить неоправданно дорогим.
Из недостатков можно назвать следующие:
- Требуют относительно частых чисток зольника и внутренних поверхностей, так как осевшая на теплообменнике сажа уменьшает теплопроводность и снижает эффективность работы.
- Быстротечное прогорание топлива.
Пиролизные (газогенераторные)
Это устройства со сложным устройством и самым высоким КПД среди всех присутствующих на рынке твердотопливных котлов (90%).
В основе их работы лежит явление пиролиза — высокотемпературного тления топлива при минимально возможном количестве кислорода. Благодаря этому одна закладка может давать тепло на протяжении полусуток.
Процесс проходит следующим образом:
- Пеллеты или другое топливо подаётся в топку, производится поджог.
- Как только температура достигнет 450 °C, поступление кислорода минимизируется.
- Накал растёт до 800 °C, древесина превращает в уголь, параллельно выделяя древесный газ — смесь углеводоров и СО.
- Через форсунки газ просачивается во вторую камеру, где струйки воздуха, подающиеся через отверстия под топкой, увлекает его в область сгорания. Жар здесь держится в районе 1150 °С.
- Небольшая часть тепла идёт на поддержание процесса пиролиза, а остальная — разогревает воду в рубашке.
- Древесные волокна таким образом разлагается практически целиком, оставляя несущественный процент золы.
Как правило, эти котлы полностью управляются автоматикой, крайне надёжны и не требуют частых чисток. Это дорогие устройства, однако длительное сгорание топлива делают их использование выгодным, когда необходимо отапливать большие объёмы.
Кроме цены, недостатков у газогенераторных котлов два:
- Зависимость от влажности топлива, максимально допустимое значение — 20%.
- Устойчивая работа при загрузке не менее 50%, а ещё лучше поддерживать топку постоянно полной.
Длительного горения
Такие котлы изготавливаются из чугуна, прочем встречаются и толстостенные стальные модели. Главная их особенность в послойном сгорании торфа, угля, дров или опилок, причём горение идёт не как у обычной печи снизу, а строго наоборот: горит только слой, находящийся на самом верху, а следующий слой подсушивается, таким образом подготавливаясь к сгоранию.
После загрузки поджигается верх колонны топлива, в этот момент начинается подогрев камеры забора воздуха, расположенной как раз над огнём. Горячий воздух спускается к горящему топливо очень небольшими порциями. В результате начинается выделение древесного газа, который тут же начинает гореть. Само топливо разлагается почти полностью с небольшим образованием золы. А регулируется он автоматическим клапаном, отвечающим за поддержание оптимальной тяги.
Постепенно огонь опускается всё ниже (благодаря чему количество тепла, выделяемое во время работы отопителя, фактически одно и то же), поэтому такие котлы нетребовательны к заполненности топки.
Из недостатков отметим высокую стоимость и неудобный процесс загрузки. А в остальном — прекрасный отопитель для небольших хозяйств. На крупных объектах зачастую создаётся система из нескольких котлов (пока загружают и поджигают один котёл, во втором догорает топливо).
расчет, как рассчитать водогрейный котел, как посчитать зависимость КПД от нагрузки, как наладить отопительный котел
Содержание:
Создать уютную и комфортную атмосферу в загородном доме довольно просто – нужно только правильно оборудовать систему отопления. Главным компонентом эффективной и надежной отопительной системы является котел. В статье далее мы поговорим о том, как посчитать КПД котла, какие факторы на него влияют и как повысить эффективность отопительного оборудования в условиях конкретного дома.
Как подобрать котел
Безусловно, чтобы определить, насколько эффективным будет тот или иной водогрейный котел, необходимо определить его КПД (коэффициент полезного действия). Этот показатель представляет собой отношение использованного на обогрев помещения тепла к общему количеству сгенерированной тепловой энергии.
Формула расчета КПД выглядит так:
ɳ=(Q1÷Qri),
где Q1 – тепло, использованное эффективно;
Qri
– общее количество выделенного тепла.Какова зависимость между КПД котла и нагрузкой
На первый взгляд может показаться, что чем больше топлива сжигается, тем лучше работает котел. Однако это не совсем так. Зависимость КПД котла от нагрузки проявляется как раз наоборот. Чем больше топлива сжигается, тем больше выделяется тепловой энергии. При этом возрастает и уровень теплопотерь, поскольку в дымовую трубу уходят сильно разогретые дымовые газы. Следовательно, топливо расходуется неэффективно.
Похожим образом ситуация развивается и в тех случаях, когда отопительный котел работает на пониженной мощности. Если она не дотягивает до рекомендуемых значений более чем на 15 %, топливо не будет сгорать полностью, а количество дымовых газов возрастет. В результате, КПД котла довольно сильно упадет. Вот почему стоит придерживаться рекомендуемых уровней мощности работы котла – они рассчитаны для эксплуатации оборудования максимально эффективно.
Расчет КПД с учетом различных факторов
Более точный расчет КПД котла производится по такой формуле:
ɳ=100-(q2+q3+q4+q5+q6), в которой
q2 – теплопотери с выходящими горючими газами;
q3 – потери тепла в результате неполного сгорания продуктов горения;
q4 – теплопотери из-за недожога топлива и выпадения золы;
q5 – потери, вызванные внешним охлаждением прибора;
q 6 – теплопотери вместе с удаляемым из топки шлаком.
Теплопотери при удалении горючих газов
Наиболее существенные потери тепла происходят в результате эвакуации в дымоход горючих газов (q2). Эффективность котла во многом зависит от температуры горения топлива. Оптимальный температурный напор на холодном конце водонагревателя достигается при нагреве до 70-110 ℃.
Когда температура уходящих горючих газов падает на 12-15 ℃, КПД водогрейного котла возрастает на 1 %. Тем не менее, чтобы снизить температуру уходящих продуктов горения, необходимо увеличить размер прогреваемых поверхностей, а, значит, и всей конструкции в целом. Кроме того, при охлаждении угарных газов возрастает риск низкотемпературной коррозии.
Помимо прочего температура угарных газов зависит еще и от качества и типа топлива, а также нагрева поступающего в топку воздуха. Значения температур поступающего воздуха и выходящих продуктов горения зависят от видов топлива.
Для вычисления показателя теплопотерь с уходящими газами используют такую формулу:
Q2= (T1-T3) × (A2 ÷ (21-O2) + B), где
T1 – температура эвакуируемых горючих газов в точке за пароперегревателем;
T3 – температура поступающего в топку воздуха;
21 – концентрация кислорода в воздухе;
O2 – количество кислорода в уходящих продуктах горения в контрольной точке;
A2 и B – коэффициенты из специальной таблицы, которые зависят от типа топлива.
Химический недожог как источник теплопотерь
Показатель q3 используется при расчете КПД газового котла отопления, например, или в тех случаях, когда топливом служит мазут. Для газовых котлов значение q3 составляет 0,1-0,2 %. При незначительном избытке воздуха при горении этот показатель равен 0,15 %, а при существенном переизбытке воздуха его не принимают в расчет вовсе. Однако при сжигании смеси из газов различной температуры значение q 3=0,4-0,5 %.
Если же отопительное оборудование работает на твердом топливе, в расчет принимают показатель q4. В частности, для угля антрацита значение q4=4-6 %, полуантрациту характерно 3-4 % теплопотерь, а вот при сгорании каменного угля образуется всего 1,5-2 % потерь тепла. При жидком шлакоудалении сжигаемого малореакционного угля значение q4 можно считать минимальным. А вот при удалении шлака в твердом виде теплопотери возрастут до максимальной границы.
Потери тепла в связи с внешним охлаждением
Такие потери тепла q5 обычно составляют не более 0,5 %, а по мере возрастания мощности отопительного оборудования они еще больше сокращаются.
Данный показатель связан с расчетом паропроизводительности котельной установки:
- При условии паропроизводительности D в пределах 42-250 кг/с, значение потерь тепла q5=(60÷D)×0,5÷lgD;
- Если значение паропроизводительности D превышает 250 кг/с, уровень теплопотери считают равным 0,2 %.
Количество теплопотерь от удаления шлака
Значение теплопотерь q6 имеет значение только при жидком шлакоудалении. А вот в тех случаях, когда из топочной камеры удаляют шлаки твердого топлива, теплопотери q6 учитывают при расчете КПД котлов отопления только в случаях, если они составляют более 2,5Q.
Как посчитать КПД твердотопливного котла
Даже при условии идеально проработанной конструкции и качественного топлива, КПД отопительных котлов не может достигать 100 %. Их работа обязательно сопряжена с определенными потерями тепла, вызванными как типом сжигаемого топлива, так и рядом внешних факторов и условий. Чтобы понять, как на практике выглядит расчет КПД твердотопливного котла, приведем пример.
Например, теплопотери от удаления шлаков из топливной камеры составят:
q6=(Ашл×Зл×Ар)÷Qri,
где Ашл – относительное значение шлака, удаляемого из топки к объему загружаемого топлива. При грамотном использовании котла доля отходов горения в виде золы составляет 5-20 %, то данное значение может быть равно 80-95 %.
Зл – термодинамический потенциал золы при температуре в 600 ℃ в обычных условиях равен 133,8 ккал/кг.
Ар – зольность топлива, которая рассчитывается на общую массу топлива. В различных видах горючего показатель зольности колеблется от 5 % до 45 %.
Qri – минимальный объем тепловой энергии, который генерируется в процессе сгорания топлива. В зависимости от разновидности топлива теплоемкость колеблется в рамках 2500-5400 ккал/кг.
В данном случае с учетом указанных значений теплопотери q6 будут составлять 0,1-2,3 %.
Значение q5 будет зависеть от мощности и проектной производительности отопительного котла. Работа современных установок с малой мощностью, которыми очень часто обогревают частные дома, обычно сопряжена с теплопотерями данного вида в пределах 2,5-3,5 %.
Теплопотери, связанные с механическим недожогом твердого топлива q4, во многом зависят от его типа, а также от конструкционных особенностей котла. Они колеблются в пределах 3-11 %. Это стоит учитывать, если вы ищете способ, как наладить котел на более эффективную работу.
Химический недожог горючего обычно зависит от концентрации воздуха в сгораемой смеси. Такие теплопотери q3, как правило, равны 0,5-1 %.
Наибольший процент теплопотерь q2 связан с уходом тепла вместе с горючими газами. На этот показатель влияет качество и вид топлива, степень разогрева горючих газов, а также условия эксплуатации и конструкция отопительного котла. При оптимальном тепловом расчете в 150 ℃ эвакуируемые угарные газы должны быть разогреты до температуры в 280 ℃. В таком случае данное значение теплопотерь будет равно 9-22 %.
Если все перечисленные значения потерь суммировать, получим значение эффективности ɳ=100-(9+0,5+3+2,5+0,1)=84,9 %.
Это значит, что современный котел может работать лишь на 85-90 % мощности. Все остальное уходит на обеспечение процесса горения.
Обратите внимание, что добиться таких высоких значений не так просто. Для этого нужно грамотно подойти к подбору топлива и обеспечить для оборудования оптимальные условия. Обычно производители указывают, с какой нагрузкой должен работать котел. При этом желательно, чтобы основную часть времени он был настроен на экономный уровень нагрузок.
Для работы котла с максимальным КПД, его нужно использовать с учетом таких правил:
- обязательна периодическая чистка котла;
- важно контролировать интенсивность горения и полноту сгорания топлива;
- нужно рассчитать тягу с учетом давления подаваемого воздуха;
- необходим расчет доли золы.
На качестве сгорания твердого топлива положительным образом отражается расчет оптимальной тяги с учетом давления воздуха, подаваемого в котел, и скорости эвакуации угарных газов. Тем не менее, при возрастании давления воздуха вместе с продуктами сгорания в дымоход удаляется больше тепла. А вот слишком малое давление и ограничение доступа воздуха в топливную камеру приводит к снижению интенсивности горения и более сильному золообразованию.
Если у вас дома установлен отопительный котел, обратите внимание на наши рекомендации по увеличению его КПД. Вы сможете не только сэкономить на топливе, но и добьетесь комфортного микроклимата в доме.
Расчет мощности твердотопливных котлов отопления
Для того чтобы выбрать котёл, работающий на твёрдом топливе, необходимо обратить внимание на мощность. Данный параметр показывает, какое количество тепла может создать конкретное устройство при подключении к системе отопления. От этого напрямую зависит, можно ли с помощью такого оборудования обеспечить дом теплом в нужном количестве или нет.
Например, в помещении, где установлен пеллетный котёл с небольшой мощностью, будет в лучшем случае прохладно. Также не лучшим вариантом является установка котла с избыточной мощностью, потому что он постоянно будет работать в экономном режиме, а это заметно снизит показатель КПД.
Итак, чтобы выполнить расчет мощности котла для отопления частного дома, вам нужно следовать определенным правилам.
Содержание:
- Как рассчитать мощность отопительного котла, зная объём отапливаемого помещения
- Как рассчитать, сколько тепла необходимо для нагрева воды
- Подбор котла по площади частного дома. Как произвести расчёт?
- Расчёт реальной мощности котла длительного горения на примере «Купер ПРАКТИК-8»
- Сколько энергии дают разные типы горючего
Как рассчитать мощность отопительного котла, зная объём отапливаемого помещения?
Тепловая мощность котла определяется по формуле:
Q = V × ΔT × K / 850
- Q – количество тепла в кВт/ч
- V – объём отапливаемого помещения в кубометрах
- ΔT – разница между температурой снаружи и внутри дома
- К – коэффициент потери тепла
- 850 – число, благодаря которому произведение трёх вышеуказанных параметров можно перевести в кВт/ч
Показатель К может иметь следующие значения:
- 3-4 – если конструкция здания упрощённая и деревянная или если оно сделано из профлиста
- 2-2,9 – у помещения небольшая теплоизоляция. Такое помещение имеет простую конструкцию, длина 1 кирпича равна толщине стены, окна и крыша имеют упрощённую постройку
- 1-1,9 – конструкция здания считается стандартной. У таких домой двойная кирпичная вкладка и мало простых окон. Кровля крыши обычная
- 0,6-0,9 – конструкция здания считается улучшенной. Такое здание имеет окна с двойными стеклопакетами, основа пола толстая, стены кирпичные и имеют двойную теплоизоляцию, крыша имеет теплоизоляцию, сделанную из хорошего материала
Ниже приведена ситуация, в которой подбирается котел отопления по объему отапливаемого помещения.
Дом имеет площадь 200 м², высота его стен 3 м, теплоизоляция является первоклассной. Показатель температуры окружающего воздуха рядом с домом не падает ниже -25 °С. Получается, что ΔT = 20 — (-25) = 45 °С. Получается, чтобы узнать количество тепла, которое требуется для отопления дома, необходимо произвести следующий расчёт:
Q = 200 × 3 × 45 × 0,9/850 = 28,58 кВт/ч
Полученный результат пока что не следует округлять, ведь к котлу может быть еще подключена система горячего водоснабжения.
Если вода для мытья нагревается другим способом, то результат, который получен самостоятельно не нуждается в корректировке и эта стадия расчёта является завершающей.
Как рассчитать, сколько тепла необходимо для нагрева воды?
Чтобы произвести расчет расхода тепла в этом случае необходимо самостоятельно прибавить к предыдущему показателю расход тепла для горячего водоснабжения. Для его расчета можно воспользоваться следующей формулой:
Qв = с × m × Δt
- с – удельная теплоёмкость воды, которая всегда равна 4200 Дж/кг·К,
- m – масса воды в кг
- Δt – разница температуры нагретой воды и поступающей воды из водопровода.
К примеру, среднестатистическая семья в среднем потребляет 150 л тёплой воды. Теплоноситель, который нагревает котёл имеет температуру равную 80 °С, а температура воды, поступающей из водопровода равна 10 °С, тогда Δt = 80 — 10 = 70 °С.
Следовательно:
Qв = 4200 × 150 × 70 = 44 100 000 Дж или 12,25 кВт/ч
После необходимо поступить следующим образом:
- Допустим, нужно нагреть 150 л воды за один раз, значит ёмкость косвенного теплообменника равна 150 л, следовательно, к 28,58 кВт/ч необходимо прибавить 12,25 кВт/ч. Делается потому что показатель Qзаг меньше 40,83, следовательно, в помещении будет прохладнее ожидаемых 20 °С.
- В случае, если нагрев воды происходит порционно, то есть ёмкость косвенного теплообменника составляет 50 л, показатель 12,25 нужно разделить на 3 и далее прибавить самостоятельно к 28,58. После этих расчётов Qзаг равен 32,67 кВт/ч. Полученный показатель это и есть мощность, котла, которая необходима для отопления помещения.
Подбор котла по площади частного дома. Как произвести расчёт?
Такой расчёт является более точным, потому что учитывает огромное количество нюансов. Производится он по следующей формуле:
Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7
- 0,1 кВт – норма необходимого тепла на 1 м².
- S – площадь помещения, которое нужно отопить.
- k1 показывает тепло, которое потерялось из-за строения окон, и имеет следующие показатели:
- 1,27 – у окна одинарное стекло
- 1,00 – окно со стеклопакетом
- 0,85 – у окна тройное стекло
- k2 показывает, тепло которое потерялось из-за площади окна (Sw). Sw относится к площади пола Sf. Его показатели следующие:
- 0,8 — при Sw/Sf = 0,1;
- 0,9 — при Sw/Sf = 0,2;
- 1,0 — при Sw/Sf = 0,3;
- 1,1 — при Sw/Sf = 0,4;
- 1,2 — при Sw/Sf = 0,5.
- k3 показывает утечку тепла сквозь стены. Может быть следующим:
- 1,27 – некачественная теплоизоляция
- 1 – стена дома имеет толщину 2-ух кирпичей или утеплитель толщиной 15 см
- 0,854 – хорошая теплоизоляция
- k4 показывает количество потерянного тепла из-за температуры снаружи здания. Имеет следующие показатели:
- 0,7, когда tз = -10 °С;
- 0,9 для tз = -15 °С;
- 1,1 для tз = -20 °С;
- 1,3 для tз = -25 °С;
- 1,5 для tз = -30 °С.
- k5 показывает сколько тепла потерялось из-за наружных стен. Имеет следующие значения:
- 1,1 в здании 1 внешняя стена
- 1,2 в здании 2 внешних стены
- 1,3 в здании 3 внешних стены
- 1,4 в здании 4 внешних стены
- k6 показывает количество тепла, которое необходимо дополнительно и зависит от высоты потолка (Н):
- 1 — для высоты потолка 2,5 м;
- 1,05 — для для высоты потолка 3,0 м;
- 1,1 — для высоты потолка 3,5 м;
- 1,15 — для высоты потолка 4,0 м;
- 1,2 — для для высоты потолка 4,5 м.
- k7 показывает сколько тепла была потеряно. Зависит от типа постройки, которая расположена над отапливаемым помещением. Имеет следующие показатели:
- 0,8 отапливаемое помещение;
- 0,9 тёплый чердак;
- 1 холодный чердак.
В качестве примера возьмем те же исходные условия, кроме параметра окон, которые имеют тройной стеклопакет и составляют 30% от площади пола. Постройка имеет 4 наружных стены, а сверху над ней расположен холодный чердак.
Тогда расчет будет выглядеть так:
Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 кВт/ч
Данный показатель необходимо увеличить, для этого нужно самостоятельно добавить количество тепла, которое требуется для ГВС, если она подключена к котлу.
Если нет необходимости выполнять точные расчеты, то можно воспользоваться универсальной таблицей. С помощью нее можно определить мощность котла по площади дома. Например, для отопления помещения 150 кв м подойдет котел с мощностью 19 кВт, а для отопления 200 кв.м. потребуется уже 22 кВт.
Вышеприведённые методы очень полезны, рассчитать мощность котла для отопления дома.
Расчёт реальной мощности котла длительного горения на примере «Куппер ПРАКТИК-8»
Конструкция большинства котлов рассчитана под конкретный вид топлива, на котором будет работать это устройство. В случае использования для котла другой категории топлива, которая не переназначена для него, КПД значительно сократиться. Также необходимо помнить о возможных последствиях использования того топлива, которое не предусмотрено производителем котельного оборудования.
Теперь продемонстрируем процесс расчёта на примере котла «Теплодар», модель «Куппер ПРАКТИК-8». Это оборудование предназначено для системы отопления жилых домов и других помещений, которые имеют площадь меньше, чем 80 м². Также этот котёл является универсальным и может работать не только в закрытых системах отопления, но и в открытых с принудительной циркуляцией теплоносителя. Данный котел обладает следующими техническими характеристиками:
- возможность использовать в качестве топлива дрова;
- в среднем за час, он сжигает 10 дров;
- мощность данного котла составляет 80кВт;
- загрузочная камера имеет объём 300л;
- КПД равен 85%.
Допустим, что для отопления помещения хозяин использует в качестве топлива дрова осинового дерева. 1 кг данного вида дров даёт 2,82 кВт/ч. За один час, котёл потребляет 15кг дров, следовательно, он выдаёт тепла 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД).
Этого оборудования недостаточно для отопления помещения, которое имеет теплообменник объёмом 150 л, но если ГВС имеет теплообменник объёмом 50 л, то мощности данного котла будет вполне достаточно. Для того чтобы получить нужный результат 32,67 кВт/ч необходимо потратить 13,31 кг осиновых дров. Производим расчёт по формуле (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). В данном случае необходимое тепло было определённо методом расчёта по объёму.
Также можно произвести самостоятельный расчёт и узнать время, которое потребуется котлу для того, чтобы сжечь все дрова. 1 л дров осиного дерева имеет вес 0,143 кг. Следовательно, в отделении для загрузки поместится 294 × 0,143 = 42 кг дров. Столько дров будет достаточно для поддержания тепла более чем 3 часа. Это слишком непродолжительное время, поэтому в данном случае необходимо найти котёл, у которого размер топки в 2 раза больше.
Также можно поискать топливный котёл, который рассчитан на несколько видов топлива. Например, котёл от того же производителя «Теплодар», только модели «Куппер ПРО-22», который может работать не только на дровах, но и на углях. В данном случае при использовании разных видов топлива будет разная мощность. Расчёт проводится самостоятельно, учитывая эффективность каждого вида топлива отдельно, а позже выбирается наилучший вариант.
Сколько энергии дают разные типы горючего?
В данном случае показатели будут следующие:
- При сгорании 1 кг высушенных опилок или небольшой стружки хвойного дерева выдача 3,2 кВт/ч. При условии, что 1 л высушенных опилок весит 1,100 кг.
- Ольха имеет более высокую теплоотдачу и даёт 3 кВт в час, при весе 300 грамм.
- Деревья, которые относятся к видам твердолиственных, дают 1 кВт, имея вес 300 грамм.
- Уголь из камня даёт почти 5 кВт, при весе 400 грамм.
- Торф из Белоруссии даёт 2 кВт, при весе в 340 грамм.
Некоторые производители топлива в информации пишут срок сгорания одной загрузки, но не предоставляют информацию о том, сколько топлива выгорает за 1 час.
В такой ситуации необходимо произвести дополнительные расчёты:
- Определить максимальную массу горючего, которая способна уместиться в отделении для загрузки горючего.
- Узнать, сколько тепла может отдать котёл, работающий на данном виде сырья;
- Какая уровень теплоотдачи будет за 1 час. Данное число необходимо самостоятельно разделить на тот период, за который выгорит всё количество дров.
Подводя итог, можно сказать, что данные, которые будут получены в результате всех расчётов, и будут показывать настоящую мощность твердотопливного котельного оборудования, которую он сможет выдать в течение 1 часа.
Как выбрать экономичный твердотопливный котел
Твердотопливные котлы – самый экономичный способ обогреть дом. Поэтому они становятся все более популярными, а производители выводят на рынок более современные, безопасные и менее сложные в эксплуатации решения.
Покупая котел, сначала нужно определиться, какое топливо будет сжигаться (можно выбирать между углем, пеллетами и дровами. Тип выбираемого котла от финансовых возможностей и насколько долго он будет эксплуатироваться.
Самые дешевые и неудобные в использовании — котлы с верхним сгоранием. Среднее время работы на одной загрузке 8-10 часов. Стоит учесть, что загружать топливо придется 2-3 раза в день.
Котлы нижнегого горения намного современнее, эффективнее и экологичнее, следовательно, дороже. Для них характерны высокий КПД и более длительное горение (около 18 часов).
Самый дорогостоящий способ вложения – котел с вентилятором. Процесс горения управляется микропроцессором, который, в зависимости от температуры воды в помещении, управляет вентилятором, обеспечивая необходимое количество воздуха для горения. Такие котлы имеют тепловую защиту от перегрева, а сгорание загрузки достигает 36 часов.
Эффективным является и котел на дровах с газификацией.
Горение может длиться от нескольких часов до нескольких дней. Недостаток заключается в сжигании древесины с влажностью не более 20%.
Самые современные и производительные – котлы с автоматической подачей. Можно контролировать их работу, не теряя эффективности. Кроме того, с помощью термостатов, установленных в комнатах, пользователь может контролировать температуру в помещении. Одной топливной загрузки хватает на 3-7 суток.
Критерии выбора
Первым шагом при выборе твердотопливного котла является определение вида топлива и технологии сжигания (конструкция). Прежде всего, тип сгорания и то, как используется топливо (универсальность, возможность комбинировать несколько видов).
Во-вторых, подбор осуществляется по требуемой мощности.
Отопление 10 кв. м площади при высоте потолка 3 м требуется 1 кВт.
С определением необходимости одно или двухконтурного котла, нужно подумать для каких нужд он приобретается: простое отопление либо планируется пользование также горячей водой.
Важнейшей особенностью котла является его способность управлять процессом нагрева, а также контролировать подачу топлива и воздуха для горения.
Подача кислорода может быть:
- естественной — приток зависит от тяги дымохода, создающей в камине вакуум и втягивающий воздух;
- принудительной — приток создается и регулируется вытяжным вентилятором и контролирует процесс горения.
Твердотопливные котлы позволяют сжигать дрова, пеллеты, уголь или кокс и являются одним из самых дешевых вариантов отопления.
Современные марки такие как Viesmann или Buderus отличаются высоким КПД и экологичностью.
Современные твердотопливные агрегаты при необходимости могут быть переведены на потребление газового или жидкого топлива.
Преимуществами традиционных версий являются низкие затраты на приобретение и эксплуатацию. По принципу подачи топлива они делятся на два варианта: с ручным розжигом (энергоноситель добавляется вручную в зависимости от скорости горения) и с регулируемой подачей (топливо добавляется автоматически в зависимости от тепловой мощности).
Основные соображения при выборе
В основном при покупке твердотопливного котла сразу рассматривается материал изделия. Это может быть сталь либо чугун. Первый вариант дешевле, прочнее, легче, второй – долговечней, стойкость к различным процессам коррозии, компактность, секционность. Загрузочная камера желательна большого объема и загрузкой через верх.
Дополнительно нелишним будет продумать такие нюансы как:
- Системы забора воздуха и дымовых газов. Это обеспечивает безопасность и эффективность, поэтому должен быть хороший воздушный поток, чтобы газы продуктов горения выходили наружу.
- Размер дымохода. Это важный фактор, который следует учитывать. Например, компактные комбинированные котлы не будут эффективны для больших домов с несколькими ванными комнатами ибольшой семьей. И наоборот – большой не подходящий вариант для небольшой квартиры или студии, т.к. придется под него высвобождать определенное место.
- Давление в сети. Для оптимальной работы требуется высокое и надежное давление воды из основного водоснабжения.
- Энергоэффективность. Эот означает долгосрочную экономию энергии и топлива. При поиске энергоэффективных котлов, следует обратить внимание на такие функции, как системы конденсации дымовых газов и модулируемые горелки.
Вывод:
В настоящее время производители предлагают огромное количество различных типов и марок отопительных агрегатов, работающих на твердом топливе. При выборе в первую очередь нужно отталкиваться от величины помещения.
А также, нужно учитывать наличие и стоимость топлива. Монтаж самого устройства следует доверять только специалистам, имеющим лицензию на данный вид работ.
К выбору котла нужно подходить серьезно и учитывать множество факторов. Прежде всего, это доступность горючего, подключения к электросети, площадь дома и степень его утепления.
Имеется множество вариаций, отличающихся техническими характеристиками, габаритами, требованиями к качеству питания и цене. Твердотопливные котлы могут работать автономно или иметь электрооборудование.
A Метод расчета тепловой эффективности твердотопливного котла Zetao Wang1, a, Yujiao Gong2, b, Xuedong Jing1, c *
1.3 Свойства угля
1.3 Классификация свойств подразделяется на три основных типа, а именно: антрацит, битум и лигнит. Однако между ними нет четкой границы, и уголь также классифицируется как
. Дополнительная информацияРУКОВОДСТВО ПО ВЛАЖНОСТИ / ВЛАЖНОСТИ
РУКОВОДСТВО ПО ВЛАЖНОСТИ / ВЛАЖНОСТИ Содержание Введение … 3 Относительная влажность … 3 Парциальное давление … 4 Давление насыщения (Ps) … 5 Другие шкалы абсолютной влажности… 8% влажности по объему (% M
Дополнительная информацияРуководство по настройке котла
Руководство по настройке котла Национальные стандарты выбросов опасных загрязнителей воздуха для зон: промышленных, коммерческих и институциональных котлов Что такое переналадка котла? 40 CFR, часть 63, подраздел JJJJJJ
Дополнительная информацияЛекция 35: Атмосфера в печах
Лекция 35: Атмосфера в печах Содержание: Выбор атмосферы: Газы и их поведение: Подготовленные атмосферы Применение в защитных атмосферах Требования к объему атмосферы Датчики атмосферы
Дополнительная информацияГлава 2.2: Котлы
Глава 2.2: Котлы Часть I: Тип цели Вопросы и ответы 1. Минимальная вместимость любого закрытого сосуда, вырабатывающего пар, в соответствии с индийским Законом о регулировании котлов составляет. а) 2,275 литра б) 22,75 кг
Дополнительная информацияОсновы анализа горения
Анализ горения Основы анализа горения Обзор измерений, методов и расчетов, используемых при анализе горения ОСНОВЫ АНАЛИЗА ГОРЕНИЯ Обзор измерений, методов и расчетов
Дополнительная информацияIB Химия.Обзор химии DP
DP Chemistry Review Тема 1: Количественная химия 1.1 Концепция молей и константа Авогадро Заявление об оценке Примените концепцию молей к веществам. Определите количество частиц и количество
Дополнительная информацияХимические пропорции в соединениях
Глава 6 Химические пропорции соединений. Растворы для практических задач Учебник для учащихся, стр. 201 1.Проблема Анализируется образец соединения и обнаруживается, что он содержит 0,90 г кальция и 1,60 г
. Дополнительная информацияОсновы парогенерации
Хельсинкский технологический университет Факультет машиностроения Энергетика и охрана окружающей среды Электронная книга Технология паровых котлов Эспоо 2002 Основы производства пара Себастьян
Дополнительная информацияУголь в газ и уголь в жидкости
Расположенный в Энергетическом центре в парке Дискавери, файл основных фактов CCTR по производству угля и угля в жидкости Университета Пердью №3 Брайан Х.Боуэн, Марти В. Ирвин Энергетический центр в Discovery Park Purdue University
Дополнительная информацияУГОЛЬ, НЕФТЬ СЛАНЦЕВ, БИТУМ ПРИРОДНЫЙ, НЕФТЬ И ТОРФ Vol. I — Сжигание угля и продукты сгорания — Сянлинь Шэнь
СГОРАНИЕ И ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ УГЛЯ Научно-исследовательский институт теплоэнергетики, Юго-Восточный университет, Нанкин, Китай Ключевые слова: уголь, горение, бурый уголь, суббитуминозные, битуминозные, антрацит, летучие,
Дополнительная информацияСевероамериканский нержавеющий
Введение: Лист 309S (S30908) / EN1 из нержавеющей стали для Северной Америки.4833 SS309 — высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь, обладающая превосходной стойкостью к окислению,
Дополнительная информацияСТЕХИОМЕТРИЯ ГОРЕНИЯ
СТЕХИОМЕТРИЯ ОСНОВЫ ГОРЕНИЯ: моль и километр Масса атомной единицы: 1/12 126 C ~ 1,66 10-27 кг Масса атомов и молекул определяется в единицах атомной массы: которая определяется по отношению к 1/12
Дополнительная информацияДОБЫЧА МЕТАЛЛОВ
1 ДОБЫЧА МЕТАЛЛОВ Руды некоторых металлов очень распространены (железо, алюминий), другие встречаются только в ограниченных количествах на отдельных участках, руды необходимо очистить перед восстановлением до металла
Дополнительная информацияРУКОВОДСТВО ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ КОТЛА
СПРАВОЧНИК ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ КОТЛА подготовлен National Industrial Fuel Efficiency Service Ltd.Graham & Trotman Впервые опубликовано в 1959 году как New Stoker’s Manual и в 1969 году как The Boiler Operators Handbook This
. Дополнительная информацияСтруктура и свойства атомов.
PS-2.1 Сравните субатомные частицы (протоны, нейтроны, электроны) атома по массе, местоположению и заряду и объясните, как эти частицы влияют на свойства атома (включая идентичность,
Дополнительная информацияПрактический тест на химические реакции
Практический тест на химические реакции Глава 2 Имя Дата Час _ Множественный выбор Определите вариант, который лучше всего завершает утверждение или отвечает на вопрос.1. Единственное верное свидетельство химической реакции
Дополнительная информацияПроблемы сажи и накипи
Д-р Альбрехт Каупп Page 1 Проблемы сажи и накипи Проблема Сажа и накипь не только увеличивают потребление энергии, но также являются основной причиной выхода труб из строя. Цели обучения Понимание значения
Дополнительная информацияПроизводство чугуна и стали
Справочник по предотвращению и уменьшению загрязнения ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Действует с июля 1998 г. Описание и методы производства черной металлургии Сталь производится путем химического восстановления железа
Дополнительная информацияКак запустить электростанцию в Целье
ВРАНСКО, май 2009 г. Стратегия управления отходами Стратегия управления отходами в соответствии с европейской директивой 91/156 / EEC: 1.Снижение у источника 2. Повторное использование 3. Рециркуляция 4. Рекуперация энергии 5. Утилизация Celje Regional
Дополнительная информацияГАЗОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ КОММЕРЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ОФИСЫ ГАЗОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ КОММЕРЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ www.energia.ie www.energia.ie Как правило, снижение энергопотребления на 10% или более легко достигается за счет технического обслуживания и недорогих улучшений.
Дополнительная информацияНеобходимые исследования, сертифицированные IAPWS — ICRN
Необходимость сертифицированных исследований IAPWS — ICRN ICRN 23 Точка росы для дымовых газов выхлопных газов электростанций Рабочая группа IAPWS по промышленным требованиям и решениям изучила опубликованные работы в области точки росы
. Дополнительная информацияВозобновляемый твердотопливный котел, проект
УТИЛИТЫ И УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЕЙ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЕЙ Техасский университет в Остине увеличивает инвестиции в когенерацию для достижения большей надежности и экономии энергии.ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ВЫГОДА И ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ Электростанция
Дополнительная информацияНЬЮ-ДЖЕРСИ ЦЕНТР СОВЕРШЕНСТВА
Обзор NEW JERSEY Page 1 Завод (CUP) обеспечивает электроэнергией через систему когенерации, охлажденную воду для охлаждения окружающей среды, пар для отопления и сжатый воздух в первую очередь для управления HVAC. Обслуживает
Дополнительная информацияЭлектростанция Университета Айовы
Электростанция Университета Айовы Содержание Цель… 2 История … 3 Когенерация … 6 Котлы … 7 Воздействие на окружающую среду … 10 Паротурбинные генераторы … 12 Модернизация … 14 Инициатива по топливу на биомассе …
Дополнительная информацияGLOBACON 05 HVAC Системы для Cogen
GLOBACON 05 HVAC Systems for Cogen Track 2, Session 2B Advanced HVAC and Building Systems Дата: 24 марта 2005 г. Героид Фоли, президент компании Integrated CHP Systems Corp. Integrated CHP Systems Corp.Электричество
Дополнительная информацияАННОТАЦИЯ: ОБЗОР ПРОЕКТА DCMCCT
Название: Пример регионального детского медицинского центра Austin Energy Dell в Центральном Техасе. Комплектная гибридная ТЭЦ в Остине, штат Техас. Авторы: г-н Эд Мардиат, Burns & McDonnell, г-н Джим Тейген,
. Дополнительная информацияТРЕТИЙ КВАРТАЛ 2011 TECO
Районная энергия www.districtenergy.org ТРЕТИЙ КВАРТАЛ 2011 TECO завершает масштабное расширение системы в ответ на нехватку воды Тенденции системы биомассы в США Повышение эффективности за счет фильтрации Представляя
Дополнительная информацияКак оценить когенерацию
Тема Power # 7018 Техническая информация от Cummins Power Generation Inc. Оценка когенерации на вашем предприятии: взгляд на потенциальные преимущества в области энергоэффективности, экономики и окружающей среды> Белый
Дополнительная информацияХорошая позиция для будущего
Dominion Generation Центр гибридной энергетики Вирджиния-Сити: хорошие перспективы для будущего Угольный институт 13 июля 2015 г. Рик Бойд Менеджер по производству и эксплуатации топлива 1 Профиль Dominion Операционные сегменты
Дополнительная информацияТРОЙНОЙ НИЖНИЙ КАЛЬКУЛЯТОР
КАЛЬКУЛЯТОР ТРОЙНОЙ СТРОКИ ПРЕДСТАВЛЕН: АЛЬВАРО ЛИМА БРА Директор исследовательского центра Бостона Январь 2012 Саммит лидеров IEDC 2012 Обзор презентации Предпосылки и обоснование проекта
Дополнительная информацияЧто такое ROTC? 2.www.nmu.edu/rotc
1. Что такое ROTC? 2. ROTC армии Университета Северного Мичигана: заслуживающая внимания программа. Батальон Wildcat армии ROTC — это растущая, динамичная и в то же время сплоченная программа, которая позволяет проводить индивидуальное обучение
Дополнительная информацияОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ ГЕНЕРАЦИИ
АНАЛИЗ ПЛАНИРОВАНИЯ SPO ГЕНЕРАЦИЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ Стоимость технологий и производительность Этап 2 Открытая техническая конференция 30 ОКТЯБРЯ 2014 г. ПРИМЕЧАНИЕ: ВСЕ МАТЕРИАЛЫ IRP ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫ И МОГУТ БЫТЬ ИЗМЕНЕНЫ
Дополнительная информацияЭнергоэффективность в паровых системах
Энергоэффективность в паровых системах. Основы энергоэффективности: вводный семинар, апрель 2008 г. Джон С.Рашко, канд. Массачусетский офис технической помощи www.mass.gov/envir/ota (617) 626-1093
Дополнительная информацияГосударственный университет Болла
Государственный университет Болла: путь от стокеров до ЦБ к геотермальной Международной ассоциации районной энергетики Июнь 2010 Государственный университет Болла Открыто 1918 19000 студентов; 900 факультетов; 2300 сотрудников 47 специальностей
Дополнительная информацияАнализ коммунальных услуг Техасского государственного университета.Шери Лара, CEM, CEFP Техасский государственный университет Морган Стинсон, PE, LEED AP — EEA Тодд Шмитт, PE, LEED AP EEA
Анализ коммунальных услуг Техасского государственного университета Шери Лара, CEM, CEFP Техасский государственный университет Морган Стинсон, PE, LEED AP — EEA Тодд Шмитт, PE, LEED AP EEA Техасский государственный университет — Сан-Маркос Восходящая звезда
Дополнительная информацияПрограмма последипломного образования
Дипломная программа последипломного образования в области управления энергопотреблением и аудита ДЖАДАВПУРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КОЛКАТА, ИНДИЯ Содержание Цель и объем программы Структура курса Содержание курса Факультеты и помещения Прием
Дополнительная информацияСтремление сделать мир лучше
Стремление сделать мир лучше 1.Более высокая доступность и надежность 2. Наивысшая эффективность установки 3. Более низкая тепловая мощность 4. Минимальное потребление вспомогательной энергии 5. Минимальный выброс загрязняющих веществ, установленный на уровне
Дополнительная информацияУТИЛИТНЫЙ ОТДЕЛ НОТР-ДАМ
УТИЛИТЫ НОТР-ДАМ СОДЕРЖАНИЕ История 2 Расположение и сооружения 5 Энергетика и охрана окружающей среды 6 Системы и оборудование 7 Распределительные системы 13 Услуги департамента 15 ИСТОРИЯ
Дополнительная информацияМикросеть Принстонского университета
Принстонский университет Microgrid IDEA Конференция по развитию энергетики Торонто, Канада 28–30 октября 2014 г. Эдвард Тед Борер, ЧП etborer @ princeton.edu Обзор Потребности в энергии в кампусе Комбинированное оборудование электростанций
Дополнительная информацияЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
Пленарное заседание Производство больше с меньшими затратами: эффективность выработки электроэнергии ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Франс ван Аарт, Вим Кок, Пьер Плюмен KEMA Power Generation & Sustainables ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ
Дополнительная информацияЯ.ПАРООБРАЗОВАНИЕ, ТИПЫ КОТЛОВ
I. ПАРООБРАБОТКА, ТИПЫ КОТЛОВ и СИСТЕМЫ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК 1 Уникальные свойства воды для парогенерации: высокая теплоемкость (удельная теплоемкость) Высокая критическая температура Идеальная среда для передачи тепла Высокая
Дополнительная информацияCHP — Экономическое обоснование
ТЭЦ — экономическое обоснование Введение в комбинированную тепловую и электрическую ТЭЦ 100 1 Благодарности 2 Обзор! Когда имеет смысл ТЭЦ! Где Практическая ТЭЦ ?! Проблемы в экономическом анализе ТЭЦ 3 Когда срабатывает
Дополнительная информацияКонференция CENIC 2009
Инициативы экологичных центров обработки данных на конференции UCSD CENIC 2009, Даллас Торнтон, директор отдела SDSC, Cyberinfrastructure Services dallas @ sdsc.Факты о кампусе edu С ежедневным населением более 45 000
Дополнительная информацияВыставка энергоэффективности 2013!
Добро пожаловать на выставку энергоэффективности 2013! Спасибо спонсорам нашей сессии! Панельное обсуждение ComEd по энергоэффективности и капитальному планированию 10.09.13 Кредит (ы), заработанные по завершении этого курса, будут составлять
Дополнительная информацияСКАЗКА О ДВУХ КОТЛАХ НА БИОМАССЕ
СКАЗКА О ДВУХ КОТЛАХ НА БИОМАССЕ Что может быть лучше, чем использование энергии местного производства для обогрева помещения? Два школьных округа в Пенсильвании используют котлы на биомассе для выработки тепловой энергии: Benton
Дополнительная информацияМагистерская программа IMES
Магистерская программа IMES Магистерская программа IMES предназначена для достижения основной цели магистратуры, которая заключается в предоставлении студентам профессиональных навыков, необходимых для частных или государственных организаций, занимающихся
Дополнительная информацияТвердотопливные пеллетные котлы в Украине
Пеллетные котлы и твердотопливные котлы — залог успешного и эффективного отопления
Твердотопливные котлы , и особенно их топливо, имеют ряд положительных сторон пеллет перед дизельным топливом, газом, электричество, уголь, дрова.Природный газ конкурирует по цене с пеллетами. Провалиться непросто и дорого; это взрывоопасно. Дизельное топливо, электричество, сжиженный газ, мазут стоят недешево. Дизельное топливо при горении издает неприятный аромат, есть вероятность вытекания из бака и возгорания. Подходящая мощность не может быть подключена к электричеству. Процесс сжигания угля не автоматизирован, при этом еще есть необходимость утилизировать шлак (40% от массы угля), при этом они имеют низкий КПД, как дрова, для которых нужна площадка для хранения.Сжиженный газ взрывоопасен, возможна утечка из газгольдеров. Мазут нельзя использовать в небольших котлах, потому что в прохладную погоду он сжижается.
Кроме вышеперечисленного, используются брикеты, дрова или крупная фракция угля. Нагрев в большинстве случаев является самым важным вопросом для застройщика. Выбирая локацию для расположения конструкции, необходимо учитывать возможность поставки и установки оборудования для электричества, а также природного газа.Иногда это технически невозможно, либо стоимость этих работ настолько высока, что застройщику приходится искать себя с понравившегося участка земли. Наша компания поможет решить эту проблему — установив котельные на пеллетах (биотопливо).
Пеллетные котлы и твердотопливные котлы — устанавливаем и обслуживаем на высоком уровне в Украине
Твердотопливные котлы — это новый тип отопительной системы в Украине, а для Европы это уже стандартная практика. Остановимся подробнее на системах отопления.Итак, основное топливо для котлов — пеллеты. Это прессованные под давлением гранулы из биомассы, которые изготавливаются на специальном грануляторе. Он имеет цилиндрическую форму диаметром 6-14 мм и длиной 0,5-2 см. Этот вид биотоплива имеет высокую теплотворную способность. Их легко транспортировать и хранить благодаря относительно невысокой плотности 0,61 т / м3. После сгорания остается всего 3% зольного остатка, которым можно удобрять землю. Нагревание пеллет — это высокотехнологичная технология.Работа котельной полностью автоматизирована, что позволяет не только экономить деньги, но и драгоценное время (это невозможно при использовании такого топлива, как дрова, уголь и т. Д.). Пеллетное котельное оборудование — это современный, экологически чистый и безопасный способ создать тепло и комфорт в своем помещении. Твердотопливные котлы выпускаются в разных исполнениях, при этом имеют высокий уровень автоматизации и имеют ряд общих принципов работы:
- Автоматическая подача топлива из бункера или топливного склада по мере необходимости
- Поддержание заданной температуры
- Управление системой отопления помещения, циркуляционными насосами, водогрейным котлом и др.
Бытовая мощность от 10 до 100 кВт, промышленная — до 1500 кВт. Пеллеты имеют высокий КПД 85-95%. Специального обслуживания не требуется:
- Удаление золы один раз в 2-3 дня (если котел не оборудован автоматической системой золоудаления)
- Очистка дымоходов в котле примерно раз в месяц (если нет автоматической очистки дымоходов)