Как увеличить КПД газового котла
Регулировка поддува – определить предпочтительное положение заслонки можно экспериментальным способом. Остановитесь на таком положении, при котором встроенный градусник котла будет показывать наиболее высокую температуру.
Продувка системы отопления – периодическое проведение такой очистки убережет трубы от зарастания грязью или накипью.
Чистка дымохода – следите за тем, чтобы канал не зарастал копотью. Сужение трубы приводит к падению тяги, препятствует полноценному сгоранию топлива и увеличивает вероятность отравления угарным газом.
Чистка горелки – камеру сгорания рекомендуется тщательно мыть хотя бы раз в три года. Эту процедуру желательно доверить специалисту.
Установка ограничителей тяги – если дымоход слишком широкий и через него уходит много тепла, можно воспользоваться специальным устройством, регулирующим сечение трубы. Перед этим обязательно следует проконсультироваться со специалистом.
Регулировка оборудования – после установки и запуска котла попросите мастера настроить котел на экономичный режим работы.
Установка турбулизатора – это особая пластина, которая монтируется между теплообменником и камерой сгорания, увеличивая площадь теплоотдачи.
Использование датчиков – миниатюрные устройства позволяют отслеживать температуру окружающего воздуха, контролировать подачу газа и прочие параметры работы оборудования. Некоторые модели котлов имеют встроенные системы управления, для других автоматику можно приобрести отдельно.
Дополнительно рекомендуется устранить мостики холода в самом помещении. Возможно, потребуется утепление стен, перекрытий, замена окон и дверей.
Варианты твердого топлива
- сортированный антрацит
- бурый уголь
- каменный уголь
- дрова
- брикеты торфа
- фрезерный торф
Наименование параметров | Числовые значения | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Количество секций, шт | 3 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
21 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | |
Отапливаемая площадь, м 2 (при высоте потолка 2,8 м) | 210 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
КПД, % не менее | 77,6 | 78,8 | 79,2 | 79,6 | 79,8 | 80 |
Ориентировочный расходантрацита (при Qнр = 30 МДж/кг),кг/ч, не более (при номинальнойтеплопроизводительности) | 3,3 | 6,1 | 7,6 | 9,1 | 10,6 | 12 |
250 |
Теплопроизводительность котла может снизиться при использовании бурого угля на 10-20%, сухих дров (при влажности 15-20%) на 20-35%, сырых дров (при влажности 70-80%) на 60-70%
Особенность оборудования
Преимущество модернизированного чугунного оборудования заключается в его универсальности. Котлы выпускаются для работы с твердыми видами топлива, но перестраиваются в газовые агрегаты или работают на отработке масла. Переоборудование выполняется без внушительных материальных затрат – приобретается комплект деталей, которые монтируются собственными силами.
Горелка устанавливается в течение получаса и так же быстро демонтируется при возврате к дровам или углю. Котлы выпускаются в России, поэтому запасные части приобретаются без проблем по невысокой цене. Модели отличаются техническими характеристиками и подходят для работы в частном доме или промышленном цеху.
Виды котлов КЧМ для жилья
Агрегаты с автоматизированным сжиганием твердого топлива используются для отопления частных строений, хозяйственных построек и коммунальных зданий, в которых есть магистрали с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя.
Чугунный котел выбирается в зависимости от площади постройки. Мощное оборудование на небольшом пространстве ведет к потерям тепла.
КЧМ Микро
Агрегат включает три чугунные секции, его мощность – 17 кВт на антраците и 14 кВт на дровах. Котел приобретают для отопления дома площадью до 200 м2. КПД достигает 79%, а объем камеры сгорания составляет 30 л.
Ориентировочное потребление условного вида топлива – 2,2 кг/час. Габариты корпуса 630 х 400 мм, объем водяного отсека – 16 л, агрегат весит 158 – 162 кг.
КЧМ 5
Котел выпускается с несколькими вариантами количества секций, в конструкции предусмотрен регулятор тяги. Оборудование предназначается для строений общей площадью 300 – 500 м2, мощность составляет до 50 кВт. КПД агрегата не бывает меньше 78,8%. Объем отделения сгорания – 95 л. Регулятор тяги дает возможность экономить топливо за счет его длительного горения.
Источник
Дрова или уголь — как правильно использовать твердотопливный котёл (инструкция)
В целом, твердотопливные виды котлов считаются менее опасными, чем газовые. Закладка топлива производится вручную и тем самым контроль за работой котла более пристальный и частый. Для отопления могут использовать дрова, уголь или специальные топливные брикеты
Твёрдотопливный котёл в разрезе
Однако, при этом не стоит забывать о том, что в таких котлах используются горючие вещества, которые в любом случае являются потенциальными источниками открытого огня и угарного, ядовитого газа. Поэтому, при использовании их нужно соблюдать определённые меры безопасности, дабы источник тепла не превратился в источник пожара.
Как и в случае с газовым котлом, первичный запуск твердотопливного обогревателя должен быть санкционирован пуско-наладочной организацией, осуществляющей разработку проекта отопления и имеющей разрешительные документы на такого рода деятельность.
Один из вариантов подключения твёрдотопливного котла
При подготовке к запуску должны быть проведены следующие действия.
- установка котла в специально предназначенном для этого помещении
- подсоединение водопроводных труб, включая их проверку давлением
- включение циркуляционного насоса, осуществляющего движение теплоносителя по системе
- монтаж дымоходной трубы, вывод её на крышу или закрепление на должном уровне вдоль стены здания
По каждому пункту необходимо соблюдать технические условия, описанные в паспорте котла и регулируемые противопожарными нормами законодательства.
Требования к воде
В таких котлах в качестве теплоносителя можно использовать питьевую воду с определённым коэффициентом жёсткости. Полости топки чувствительны к образованию накипи и поэтому вода должна содержать небольшое количество солей в своём составе — не более 2 мг.экв/дм3 . Допускается добавление смягчителей воды. Нельзя подмешивать антифриз, имеющий в своём составе этиленгликоль.
Требования к системе водопроводных труб
Все отходящие от теплообменника трубы должны быть стальные, соединённые стальными или чугунными сгонами. Гибкие соединения не допускаются. Диаметр труб должен соответствовать расчётному водоизмещению, толщина стенок быть в пределах допустимого.
Необходимо помнить, что давление в системе должно быть минимально необходимым для циркуляции. Превышение значения давления более 0,120 МПа считается недопустимым.
Необходимым условием эксплуатации котла в замкнутой системе отопление является наличие предохранительного клапана. Существенно увеличивает КПД отопления (от 20% до 30%) наличие расширительного бака мембранного типа, расположенного на обратной линии водопровода. Кроме того, включение расширительного бака в схему подключения, способствует равномерному прогреванию теплоносителя в системе.
Установка бытового отопительного котла
Расстояние от стен должно быть не менее 500 мм. Основанием для установки должен служить фундамент из негорючего материала. Оптимальным считается постамент из бетона, вылитый с применением стальной арматуры, толщиной от 150 мм. При этом промежуток между низом печи до фундамента не должен быть менее 100 мм.
Хранение топлива недопустимо ближе 1 м. от стенок котла, а лучше всего — в специальном смежном помещении.
Какие требования предъявляются к расчёту дымохода
Дымоотводная труба рассчитывается таким образом, чтобы создаваемая ею тяга была достаточной для вывода отработанных газов в открытое пространство. Зависит это от материала, из которого она изготовлена, площади сечения и шероховатости внутренней поверхности.
Во избежание образования обильного слоя конденсата на стенках дымохода, рекомендуется применять трубы с теплоизоляцией типа сендвич, утеплённой базальтовой минеральной ватой.
В зависимости от мощности котла, устанавливают трубы сечением от 150 мм. до 300 мм. Высота её варьирует от 6 до 10 м.
При возникновении чрезмерной тяги внутри дымохода устанавливается дроссельный клапан.
Видео: идеальные условия для горения твёрдого топлива
Устройство котла
Котлы КВр обладают топочной камерой и развитой конвективной поверхностью нагрева, где циркулирует теплоноситель, отбирая тепло от уходящих газов.
Эффективность теплопередачи от дымовых газов к воде определяются конструкцией котла и обеспечивает его высокий КПД. Для правильной организации процесса горения топочная камера выполнена больших размеров, свод и боковые стены ее закрыты конвективным пучком из котловых труб.
Многоходовая циркуляция теплоносителя по экранам и панелям осуществляется путем размещения специальных заглушек и перегородок в коллекторах, тем самым регулируется скорость циркуляции внутреннего контура. Агрегаты работают с определенным насосным оборудованием, для того чтобы была выдержана нужная скорость теплоносителя, исключающая накипеобразование и перегрев конвективных труб. Для того чтобы предупредить возможный разрыв труб и аварийную остановку агрегата.
Не менее важно, для полноты сжигания топлива правильно организовать тягодутьевой режим в котле. Выход газов осуществляется в дымовую трубу
Для этого установлена система дымовых каналов, обеспечивающая наименьшие показатели по механическому и химическому недожогу угля, что повышает КПД и снижает вредные выбросы в атмосферу.
Принцип работы:
- Подача топлива происходит в ручную через топочную дверь на зольниковую решетку.
- В процессе горения угля образуются летучие вещества, которые сгорают, выделяя тепловую энергию и негорючий остаток в виде шлака.
- Равномерность и полнота горения обеспечивается принудительной подачей воздуха с помощью дутьевого вентилятора через вентиляционный короб.
- Продукты сгорания, омывают фестон и переходят в конвективную часть, где охлаждаются теплоносителем, циркулирующим по трубам.
- Охлажденные котловые газы поступают в газоход, процесс движения регулируется шибером.
- Осмотр и очистку конвективного пучка выполняют с помощью люков.
- Задняя обшивка на корпусе выполняется съемной для повышения ремонтопригодности.
- В газоход подключается дутьевой вентилятор.
Котел ПТВМ-30М — технические характеристики
С их помощью получают горячую воду давлением до 13 Мпа, где температура воды 150°С, гидравлическое сопротивление — 25 МПа. Прямоточный котел П-образной формы, поверхность нагрева скомпонована.
Стенки конвективного газохода выполняют задачу нагревательной поверхности, оснащены экранированными трубами-стояками 0,83×3,5 мм конвективных секций.
Обратная сторона изолирована трубами меньшего диаметра 0,60×3 мм с шагом S=64 мм. Разделяющий экран закрывает от потолка и часть с обратной стороны топочной камеры, сверху несколько труб изогнуты в фестон для выхода продуктов горения. Экраны состоят из 2 коллекторов, в которые вварены экранные трубы.
Оборудована шестью газомазутными горелками, расположенными по обеим сторонам экрана. На передней части располагается люк и конструкция для обзора пламени. Увеличение или уменьшение нагрузки регулируется горелками по 2, 4, 6 штук.
Нагрузка котла варьируется в пределах 30-100% от общей теплопроизводительности. Увеличение или уменьшение которых корректируется числом рабочих горелок.
котлы КЧМ-7 Гном
котлы КЧМ | kchm котлы КЧМ-7 Гном
КЧМ-7 Гном — газовые чугунные котлы до 96 кВт Котлы газовые отопительные водогрейные чугунные секционные типа КЧМ-7 Гном, предназначены для теплоснабжения зданий, сооружений и жилых домов строительным объемом до 2700 м³, оборудованных системой отопления с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Котлы оснащаются инжекционными щелевыми низкопламенными горелками в комплекте с электроуправляемой автоматикой КАРЭ-50 или электронезависимой пневмоманометрической автоматикой САБК.
Техническая документация КЧМ-7 Гном: Цена: от 104944,00 руб |
Подробнее…
Виды теплопотерь
Разобравшись в том, что такое КПД в котлах отопления, необходимо проанализировать причины, мешающие добиться от оборудования максимальной отдачи.
Механический недожог – для поддержания процесса горения к горелке должен поступать свежий воздух. Для этого в котле предусмотрена миниатюрная дверца – поддувало. Если это окошко открыто слишком сильно, внутри камеры образуется сквозняк, вытягивающий часть несгоревшего газа в дымоход. При этом КПД падает на несколько процентов.
Химический недожог – если наблюдается нехватка кислорода, газ также не прогорает полностью, поэтому отправляется в дымоход. В таком случае коэффициент полезного действия способен снизиться на 7%.
Общие теплопотери – отсутствие надлежащей термоизоляции крыши крадет 10-25% КПД. Хорошо проводящие тепло стены забирают 20-30% мощности котла. Старые окна и двери лишают вас 15-25% отопления. Пол на грунте уменьшает эффективность обогрева на 3-6%, а неправильное обустройство системы вентиляции удаляет из помещения 30-40% тепла.
Устройство оборудования
Котел КЧМ-5, как уже отмечалось выше, изготавливается из чугунных секций. К задней секции, в ее верхней части, крепится дымоход. Там же размещен фланец для воды, идущей на отопление. На передней части находятся люк для чистки дымохода, а также несколько дверок (зольниковая, шуровочная, загрузочная). Через них закладывается топливо, очищается зольник.
В качестве теплоизолятора, который защищает корпус от потерь тепла, используется минеральная вата. Этот материал выдерживает высокие температуры и безопасен для человека. Далее идет обшивка из металла. Она окрашена краской. Тяга в котле регулируется вручную за счет рукояток шиберных заслонок.
На корпусе печи установлены специальные приборы, позволяющие осуществлять контроль за работой устройства. Так, в зоне подогрева воды установлен капиллярный термометр. С его помощью измеряется температура теплоносителя.
Виды топлива для котлов
Упоминая виды твердотопливных котлов, особое внимание следует уделить следующим аппаратам:
образцы, функционирующие на угле
Не зная, как подобрать твердотопливный котел для дома, расположенного вдали от крупного населенного пункта, особое внимание следует уделить именно такому механизму. Эти котлы прекрасно подойдут в том случае, если нет возможности обеспечить дровам правильное хранение
При этом производительность такого оборудования будет очень высокой, а его устройство не станет слишком дорогим. Главные достоинства котла на угле – универсальность применения, небольшая стоимость расходного материала, а также возможность работать автономно;
пеллетные котлы и котлы на дровах. Принцип работы твердотопливного котла такого типа основывается на использовании дров и пеллет (специальных топливных гранул) как основного источника тепла. Мощность этих механизмов довольно высокая и может доходить до 200 кВт, при этом они отличаются экономичностью работы и возможностью установки в любом помещении.
Доступность древесины объясняет широкую популярность этих аппаратов среди населения. Кроме того, КПД твердотопливного котла, функционирующего на дровах, является высоким и достигает 90%. Древесина и пеллеты горят долго, не оставляя после себя никаких вредных продуктов;
котлы пиролизного горения. Работа этих котлов направлена на сжигание твердого топлива на биологической основе, которой может выступать древесная масса. Эти вещества, сгорая, выделяют особый горючий газ, благодаря которому передача тепла и является такой эффективной (КПД пиролизных котлов составляет от 85 до 92%).
Защита твердотопливного котла от перегрева
В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.
Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.
Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.
Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.
В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.
Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.
Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:
- Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
- Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным.
Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.
Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления
Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом.
1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева.
Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.
Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7. Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.
Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.
Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.
В системах отопления с твердотопливным котлом (за исключением систем с буферным баком ) нельзя устанавливать на отопительных приборах (радиаторах) термостатические клапаны и другие автоматические приборы, сокращающие отбор тепла. Автоматика может уменьшать потребления тепла в период интенсивного горения топлива в котле, а это может вызвать срабатывание защиты от перегрева.
Еще один способ защиты твердотопливного котла от перегрева описан в статье:
Читайте: Буферный бак — защита твердотопливного котла от перегрева .
Продолжение на следующей странице 2:
Преимущества и недостатки самодельных котлов
Все большую популярность приобретают дровяные котлы длительного горения, изготовленные своими руками, причиной тому являются очевидные достоинства таких агрегатов:
- Продолжительность работы от одного заполнения топки дровами в 2 раза больше, чем у традиционных котлов, а от 1 загрузки угля – в 3 раза.
- Простота конструкции позволяет изготовить котельную установку самостоятельно, что выйдет намного дешевле заводского аналога.
- Возможность усовершенствования конструкции. Например, «законодатель мод» в этом направлении, бренд STROPUVA указывает в технических характеристиках рабочее давление в 1.6 Бар. Это невысокий показатель, усилив конструкцию, можно изготовить своими руками котел на твердом топливе рабочим давлением до 3 Бар.
- Нетребовательность к виду топлива. В камеру сгорания можно класть дрова, уголь, опилки и прочие горючие отходы. Главное, обеспечить к нему доступ воздуха. К влажности древесины также нет особых требований.
Мастера–умельцы несколько упростили конструкцию, чтобы самодельные котлы длительного горения на угле или дровах можно было изготавливать в домашних условиях. Изменение касается способа подачи воздуха в топку. Складывающаяся телескопическая конструкция довольно сложна в изготовлении и требует дополнительных затрат.
Вместо нее ставят стальную трубу, длина которой на 300—500 мм больше высоты топки, приваривая в конце «блин» и рассеиватели воздуха. Другой конец просто торчит из крышки котла, на нем делают воздушную заслонку для регулировки подачи воздуха, поворачиваемую вручную. Вентилятор для нагнетания не используется, горение происходит за счет естественной тяги. Изменения в конструкции можно проследить, изучив чертежи котлов на твердом топливе, сделанных своими руками.
Недостатки самодельных котлов длительного горения во многом повторяют недоработки в конструкции заводских агрегатов. Но есть пути для их исправления:
Трудности в изготовлении цилиндрического корпуса. Без вальцовочного станка или хотя бы трубогиба очень сложно сделать круглый корпус из листового металла. Как вариант, мастера применяют для топки баллоны из-под пропана или трубы соответствующего диаметра. Это прибавит веса конструкции, поскольку стандартные трубы больших диаметров имеют толщину стенки от 5 мм. Для изготовления водяной рубашки лучше применить тонкостенные трубы.
Заводские котлы длительного горения затруднительно разжечь, загрузив камеру сгорания на четверть. Не всегда требуется длительная работа агрегата, иногда нужно немного протопить дом. Корпус котла круглый и высокий, через дверцу для загрузки очень непросто наполнить топку на четверть и разжечь. В самодельных агрегатах можно предусмотреть дополнительную дверцу посередине, не забывая о ее качественной герметизации.
В силу особенностей конструкции дровяные или угольные котлы длительного горения не рекомендуется загружать топливом «на ходу», надо дождаться полного сгорания предыдущей порции. Если во время работы поднять груз и открыть дверцу для закладки дров, то из нее повалит дым прямо в помещение. Вам придется закидывать дрова по-быстрому и кое-как, это неприемлемо. Недостаток лечится установкой теплоаккумулятора, который специалисты рекомендуют включать в обвязку любого твердотопливного котла.
В верхнем положении труба подачи воздуха самодельного котла будет торчать на высоту, равную высоте топки. Это следует предусмотреть, выбирая место для размещения водогрейной установки.