Что такое коэффициент полезного действия котла и как его определить

КПД твёрдотопливного котла часто указывают 90% и выше. Сложно получить такой высокий КПД, а тем более официальный документ, его подтверждающий. Для этого необходимо провести специальные испытания, так как обычное топливо, по своим характеристикам и составу являются очень нестабильным. На рынке много различных марок угля.

Каждая марка отличается по структуре, химическому составу и влажности. Это крупные куски и пыль, которые могут быть смешаны в разных пропорциях. Соответственно теплотворность угля каждый раз будет разная. Соответственно КПД твердотопливного угля будет разной.

При таких разбросах параметров топлива гарантировать точные КПД и мощность твёрдотопливного котла сложно без проведения специальных испытаний со стандартизированным топливом. Соотношение количества тепла, полученного от сгоревшего топлива к количеству полезного тепла, выделенного котлом через теплообменник в теплоноситель, называется коэффициентом полезного действия (КПД).

КПД твёрдотопливного котла зависит от потерь тепла:

• которые происходят из-за недожога выделяемых при горении газов, в результате чего образуется сажа и черный дым (химический недожог топлива);
• несгоревшего топлива, удаляемого с золой (механический недожог топлива);
• степени выброса в трубу энергии тепла, т.е. от температуры дымовых газов, которая зависит от эффективности теплообменника;
• качественных характеристик топлива, в т.ч. и от его влажности.

Разберем это более подробно

Уменьшает КПД неправильная подача воздуха. От его количества сильно зависит полнота сгорания угля, для чего необходимо строго определённое количество воздуха. Если воздуха будет мало – топливо не догорит, а значит будет меньше выделяться тепла. Если же воздуха поступает много, а так как он поступает охлаждённый, снижается температура выделяемых газов и они не догорят, осядут сажей, не отдадут все тепло.

Существует также проблема тесной топки , когда пламя, для полного сгорания топлива необходимо «развернуть» в достаточном объеме пространства, кислорода и времени.

Алгоритм работы твёрдотопливных котлов

Автоматизация подразумевает включение и выключение дымососа, термостатом, который регулирует температуру воды, циркулирующую по отопительной системе дома. Если температура воды становится выше нормы, то термостат выключает дымосос, прекращая поступление воздуха в котёл.

Получается, что в тот момент, когда топливо разгорелось и КПД котла стало максимальным, когда надо много кислорода – термостат снижает КПД, ограничивая его подачу. Когда температура снизилась, термостат опять начинает подавать воздух. Но топливо уже остыло, ему не нужно столько кислорода и КПД опять снижается за счёт охлаждения выделяемых газов.

Поэтому, для повышения КПД необходима регулировка оборотов двигателя дымососа , чтобы интенсивность горения топлива была постоянной.

КПД по топливу некоторых тепловых машин

Карбюраторный двигатель (ДВС) — 25%

Реактивный двигатель — 30%

Дизельный двигатель (ДВС) — 38%

Газовая турбина — 55%

Паровая турбина — 60%

Влияние теплообменика на КПД

Важно также исключить холодные стенки теплообменника котла. Вода, являясь теплоносителем, охлаждает стенки котла. Низкая температура теплообменника приводит к тому, что топливо не может нормально гореть. Оно до конца не сгорает и его остатки вылетают в трубу. Поэтому, необходимо поддерживать постоянно высокую температуру в котле, желательно выше, как минимум, температуры конденсации смол.

Важно иметь и эффективный теплообменник , чтобы снизить температуру дымовых газов, которая должна быть не более чем 100°С в идеале.

Прочие факторы влияющие на КПД

1. Повысить КПД котла можно и за счет снижения влажности топлива.
2. Также необходимо контролировать величину уноса и провала несгоревшего топлива.
3. Не последнюю роль играет и утепление самого котла, чтобы исключить нерационально высокую температуру в помещении котельной, т.к. требуется максимально полная отдача тепла в теплоноситель.

Реальный КПД у котла редко бывает выше 50%

Таким образом, в бытовых котлах много полезного тепла вылетает в трубу в виде сажи и несгоревших газов. Потому реальный КПД у котла обычно редко бывает выше 50%.

Для повышения КПД твердотопливных котлов надо повышать и квалификацию пользователей данного оборудования, для чего и служат эти публикации.

Информация по теме:

1. Кратко из теории термодинамики (в терминах).
2. Водяное отопление дома. Закрытая и открытая системы.
3. Расчет требуемой мощности водогрейного котла.
4. Способы отопления дома.
5. Какой котёл лучше?
6. Кратко о классификациях твердотопливных котлов и о горении угля.
7. Для чего нужен трехходовой кран?
8. Экономное отопление. Что такое энергия, как её считать и экономить.

КПД котла

Коэффициентом полезного действия котла является отношение энергии, затраченной при работе, к полученному по итогу теплу. Поскольку часть теплоты затрачивается котельной на собственные нужды, различают КПД котла по выработанной теплоте (КПД-брутто) и по отпущенной теплоте (КПД-нетто).

КПД-брутто рассчитывается по следующей формуле:

ηбр = 100 Qпол / Qрр

где Qпол — количество полезно используемой теплоты, МДж/кг; Qрр — располагаемая теплота, МДж/кг;

Также можно определить КПД по уравнению обратного баланса:

ηбр = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6),

где q — потери тепла в %:

• q2 — с уходящими газами;
• q3 — из-за химического недожога горючих газов (СО, Н2, СН4);
• q4 — с механическим недожогом;
• q5 — от наружного охлаждения;
• q6 — c физическим теплом шлаков.

КПД-нетто рассчитывается по формуле:

ηнетто = ηбр — qс.н

где qс.н — расход энергии на собственные нужды, %.

Оборудование

Режим работы: понедельник — суббота с 09:00 до 19:00

• Встроенная
• Крышная
• Отдельностоящая
• Пристроенная

• Водогрейная
• На отработанном масле
• Паро-водогрейная
• Паровая

• Бани
• Бизнес-центра
• Больница
• Буровой
• Вахты
• Гараж
• Геологических изысканий
• Гостиница
• Дача
• Дома
• ЖКХ
• Завода
• Котельные для теплиц
• Коттеджа
• Магазин
• Месторождений
• Микрорайона
• Общественного здания
• Поселок
• Предприятий (производственных)
• Производственного здания
• Склад
• Торгового центра
• Школы

• Отопительная котельная
• Производственная котельная
• Производственно-отопительная котельная

• Газовая котельная
• Жидкотопливная котельная

• Дизельная котельная
• Котельная на мазуте

• Котельная на дровах
• Котельная на пеллетах
• Котельная на угле
• Котельная на щепе

• Монтаж котельных установок
• Обслуживание котельных
• Проектирование котельных
• Производство блочно-модульных котельных
• Пусконаладка котельной

• По используемому материалу

• Резервуары металлические
• Резервуары нержавеющие

• Аппарат с перемешивающими устройством
• Аппараты емкостные

• Аппарат ВКК
• Аппарат ВКП
• Аппарат ВКЭ
• Аппарат ВПП
• Аппарат ВЭЭ
• Аппарат ГЭЭ

• Силосы

• Силосы для зерна
• Силосы для цемента

• Дизельная мини-АЗС
• Контейнерные мини-АЗС
• Мини-АЗС на бензине
• Мобильные мини АЗС

• Емкости для воды
• Пищевые емкости нержавеющие
• Пожарные резервуары
• Резервуары для АЗС
• Резервуары для аммиака
• Резервуары для мазута
• Резервуары для нефтепродуктов
• Резервуары для СУГ
• Резервуары для топлива

• Горизонтальные стальные резервуары РГС
• Подземные емкости и резервуары

• Емкость для газа подземная
• Емкость подземная дренажная
• Подземные резервуары для воды
• Подземные резервуары СУГ
• Подземный железобетонный резервуар
• Подземный резервуар для топлива
• Резервуар подземный горизонтальный

• Пункты Газорегуляторные Блочные

• ГРПБ
• МРПБ
• ПГБ

• ГРП
• ГРПН
• ГРУ

• БУУРГ
• ПУРГ
• УУРГ
• ШУУРГ

• Бытовые ГРПШ
• ГСГО
• ДРП
• Промышленные ГРПШ
• С двумя линиями редуцирования при параллельной установке регуляторов
• С двумя линиями редуцирования при последовательной установке регуляторов
• С одной линией редуцирования (домовые)
• С одной линией редуцирования и байпасом
• С основной и резервной линиями редуцирования

• Клапаны запорные электромагнитные
• Клапаны предохранительные запорные

• Клапаны предохранительные запорные КПЗ
• Клапаны предохранительные запорные КПЭГ(КПЗЭ)

• Клапаны предохранительные сбросные КПС-Н(С)
• Клапаны предохранительные сбросные ПСК

• Количество компонентов

• Многокомпонентные
• Однокомпонентные

• Многоканальные
• Одноканальные

• Индикаторный
• Инфракрасные
• Ионизационный
• Люминесцентный
• Магнитные
• Пневматические
• Сигнализирующий
• Термокондуктометрические
• Термохимические
• Ультрафиолетовый
• Фотоколориметрические
• Электрохимические

• Мобильные
• Переносные
• Портативные
• Промышленные
• Стационарные

• Измерительные комплексы

• BK
• RABO
• RVG
• TRZ
• СГ-ТК
• СГ-ЭК
• СТГ

• Брэнд

• RABO
• RVG
• TRZ
• ВК
• Ирвис
• Принц
• РВГ
• РГ-Р
• РГ-Т
• РСГ
• СГ
• Сигнал
• СТГ

• G100
• G16
• G160
• G25
• G250
• G40
• G65

• Брэнд

• Gallus
• GSN
• NPM-G
• Бетар
• Принц
• Сигнал
• Эльстер

• В квартиру
• В частный дом

• Для колонки
• Для котла
• Для плиты

• Диафрагменные счетчики
• Механические счетчики
• Электронные счетчики

• G1,6
• G2,5
• G4
• G6

• Диафрагменный
• Мембранный
• Ротационные
• Турбинный (тахометрический)

• По изготовлению корпуса

• Литые
• Сварные

• Грубой очистки
• Тонкой очистки
• Ультравысокой очистки

• Линейные
• Угловые

• Алюминиевые
• Стальные
• Чугунные

• Поворотные
• Прямоточные

• ФГ
• ФС

• Волосяные
• Сепараторы
• Сетчатые

• Муфтовые
• Фланцевые

• Бренд

• Madas
• Pietro Fiorentini
• VENIO
• РДБК
• РДГ
• РДГБ
• РДГК
• РДНК
• РДСК
• РДУ

• Регуляторы давления газа гидравлические
• Регуляторы давления газа пневматические
• Регуляторы давления газа пружинные

• С непрямым действием
• С прямым действием

• Бытовые
• Промышленные

• Виды дымовых труб

• Двустенные дымоходы
• Дымовая труба на растяжках
• Колонная дымовая труба
• Мачтовая дымовая труба
• Неутепленный дымоход
• Одностенные дымоходы
• Самонесущая дымовая труба
• Утепленный дымоход
• Фасадная дымовая труба
• Ферменная дымовая труба
• Шахтные дымовые трубы

• Замена дымовых труб
• Ремонт дымовой трубы для котельной
• Установка дымовой трубы для котельной

• По виду топки

• Вихревая
• Газовая
• Дизельная
• Мазутная
• Механическая
• На отработанном масле
• Ручная

• Котел КВа
• Котел КВГ
• Котел КВм
• Котлы КВа ГН
• Котлы КВа ЛЖ
• Котлы КВа М
• Котлы КВд
• Котлы марки КВр

• 1 МВт
• 2 МВт
• 3 МВт
• 4 МВт
• 5 МВт
• 6 МВт
• 7 МВт
• 8 МВт
• МВт
• МВт

• Барабанные котлы
• Водогрейные котлы
• Жаротрубные котлы
• Котлы наружного размещения

• Бытовые котлы наружного размещения
• Водогрейные котлы наружного размещения
• Газовые котлы наружного размещения
• Газовые котлы наружного размещения 10 кВт
• Котлы наружного размещения 100 кВт
• Котлы наружного размещения 24 квт
• Котлы наружного размещения 40 кВт
• Котлы наружного размещения двухконтурные
• Котлы наружного размещения для частного дома
• Настенные котлы наружного размещения
• Сдвоенные котлы наружного размещения

• Котел 1000 м2
• Котел 1500 м2
• Котел 2000 м2
• Котел 250 м2
• Котел 300 м2
• Котел 400 м2
• Котел 500 м2
• Котел 600 м2
• Котел 800 м2
• Котел 900 м2

• Бытовые котлы
• Котел для многоэтажного дома
• Котел для производства
• Котел для теплицы
• Котел для школы
• Котлы для бани
• Промышленные котлы

• Водогрейные промышленные котлы
• Отопительные промышленные котлы

• На газе
• На жидком топливе

• Котел на дизеле
• Котел на отработанном масле
• Котлы на мазуте

• Дровяные котлы
• Котел на лузге
• Котлы на биотопливе
• Котлы на опилках
• Котлы на щепе
• Пеллетные котлы
• Угольные котлы

• Задвижки

• Стальные задвижки
• Чугунные задвижки

• Выполненные проекты
• Новости
• Отзывы
• Сертификаты
• Статьи

Записаться на прием

Мы используем cookies, в том числе сервис Яндекс.Метрика, чтобы понимать, как вы взаимодействуете с сайтом.