Кпд газовых котлов отопления


Характеристики, определяющие экономичность газового котла

Для того чтобы определиться с понятием экономичного газового котла надо уточнить, что такой котел будет отапливать помещение с минимальными затратами. Это котел, правильно рассчитанный по мощности в соответствии с площадью отопления, с высоким КПД, с хорошей регулировкой режимов работы, с оптимальным расходом газа. Если обобщенно определить критерии экономичности котла, то стоит обратить внимание на следующее:

  • Оптимально подходящая мощность;
  • Высокий КПД;
  • Оптимальная конструкция и дополнительное оснащение;
  • Надежная, хорошо зарекомендовавшая себя фирма-производитель.

Рассмотрим эти и другие критерии, влияющие на экономичность котла. Более подробно.

КПД и экономичность котла

В паспорте на любой газовый котел указывается его КПД – коэффициент полезного действия. Этот показатель начинается примерно с 90%.Считается, что чем выше этот показатель, тем эффективнее работа устройства и тем оно экономичнее. На практике такая оценка котла не соответствует действительности. У современных газовых агрегатов КПД находится примерно на одном уровне, в среднем от 91 до 95 %.Самым высоким КПД обладают конденсационные котлы, у которых этот параметр доходит до 98%.Поэтому разницу в несколько процентов не стоит считать приоритетом в выборе экономичного газового котла. На экономичность в большей степени влияют другие характеристики.


Существуют два вида конструкций газовых котлов: конвекционные и конденсационные. Первые – это традиционные классические агрегаты, КПД которых составляет более 90%.Но дело в том, что часть энергии теряется вместе с продуктами горения. Более совершенными в данном отношении являются конденсационные котлы.

Конденсационные котлы

Отдельного внимания в отношении КПД заслуживают современные котлы конденсационного типа. Это сравнительно новый вид отопительного оборудования на российском рынке. Их экономичность объясняется дополнительным использованием энергии, образующейся в результате конденсации водяных паров из отработанных газов. Эффективность их работы на порядок выше, чем с обычными моделями газовых котлов и составляет до 109%.Хотя этот показатель многими специалистами оспаривается. Ведь КПД любого агрегата не может превышать 100%.Конденсационный котел может снизить максимально теплопотери, но увеличить количество тепла, полученного при сжигании одного и того же объема газа не может. Поэтому реальный КПД котлов данного типа не превышает 98%.

Сам по себе конденсационный котел бесспорно более экономичен в сравнении с классическими моделями. Но стоит учесть, что их стоимость значительно выше из-за более сложной конструкции и электроники. Кроме того обслуживание данных моделей обойдется также более дорого, чем для обычных моделей.

Мощность котла


Особое внимание при выборе экономичного котла стоит уделить мощности. Этот показатель нельзя выбирать впрок, с запасом. Ведь если взять котел с большой мощностью, то при обогреве небольшого помещения он будет включаться часто с небольшими интервалами, та как он рассчитан на большую площадь обогрева. Не стоит покупать котел на 40Квт, если по расчетам необходим агрегат всего на 21кВт. У более мощных котлов более мощная горелка, поэтому перерасход газа будет даже в моменты включения котла.

В тоже время, недостаточно мощный агрегат будет работать в усиленном режиме и быстро выйдет из строя. Поэтому важно подбирать котел оптимальной мощности с запасом в 30%.

Точный расчет мощности, с учетом всех нюансов может выполнить только специалист. Но можно воспользоваться упрощенным расчетом. Считается, что на каждые 10 кв. метров хорошо утепленного помещения достаточно 1 кВт мощности. К полученному числу прибавляется мощность, необходимая для производства горячей воды – 30-40%.

Источник: oteple.com

Что такое кпд котла


Коэффициентом полезного действия отопительного котла называют отношение полезной теплоты, израсходованной на выработку пара (или горячей воды), к располагаемой теплоте отопительного котла. Не вся полезная теплота, выработанная котельным агрегатом, направляется потребителям, часть теплоты расходуется на собственные нужды. С учетом этого различают КПД отопительного котла по выработанной теплоте (КПД-брутто) и по отпущенной теплоте (КПД-нетто).

По разности выработанной и отпущенной теплот определяется расход на собственные нужды. На собственные нужды расходуется не только теплота, но и электрическая энергия (например, на привод дымососа, вентилятора, питательных насосов, механизмов топливоподачи), т.е. расход на собственные нужды включает в себя расход всех видов энергии, затраченных на производство пара или горячей воды.

* Чтобы купить котел Уникал заходите в соответствующий раздел. А если нужны отопительные котлы оптом, то переходите сюда.

Как рассчитать кпд котла

В итоге КПД-брутто отопительного котла характеризует степень его технического совершенства, а КПД-нетто — коммерческую экономичность. Для котельного агрегата КПД-брутто, %:
по уравнению прямого баланса:

ηбр = 100 Qпол / Qрр

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

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.

Тогда КПД-нетто отопительного котла по уравнению обратного баланса

ηнетто = ηбр — qс.н

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

Определение КПД по уравнению прямого баланса проводят преимущественно при отчетности за отдельный период (декада, месяц), а по уравнению обратного баланса — при испытании отопительного котла. Вычисление КПД отопительного котла по обратному балансу значительно точнее, так как погрешности при измерении потерь теплоты меньше, чем при определении расхода топлива.

Как увеличить кпд газового котла своими руками

Создать правильные условия эксплуатации газового котла и тем самым повысить коэффициент полезного действия можно реально, не вызывая специалиста, то есть своими руками. Что для этого нужно сделать?

  1. Отрегулировать заслонку поддувала. Это можно сделать экспериментальным путем, найдя, при какой позиции температура теплоносителя будет выше всего. Контроль проводите по термометру, установленному в корпусе котла.
  2. Обязательно следить, чтобы трубы системы отопления не зарастали изнутри, чтобы на них не образовывалась накипь и грязевые отложения. С пластиковыми трубами сегодня стало проще, их качество известно. И все же специалисты рекомендуют периодически продувать систему отопления.

  3. Следить за качеством дымохода. Нельзя допускать его засорение и налипания на стенки сажи. Все это приводит к суживанию сечения отводящей трубы и уменьшению тяги котла.
  4. Обязательное условие – чистка камеры сгорания. Конечно, газ не сильно коптит, как дрова или уголь, но стоит хотя бы один раз в три года мыть топку, очищая ее от сажи.
  5. Специалисты рекомендуют снизить тягу дымохода в самое холодное время года. Для этого можно использовать специальное устройство – ограничитель тяги. Устанавливается он на самом верхнем краю дымохода и регулирует сечение самой трубы.
  6. Снизить химические тепловые потери. Здесь два варианта, чтобы добиться оптимального значения: установить ограничитель тяги (уже выше было об этом сказано) и сразу после установки газового котла провести грамотную настройку оборудования. Рекомендуем это поручить специалисту.
  7. Можно установить турбулизатор. Это специальные пластины, которые устанавливаются между топкой       и теплообменником. Они увеличивают площадь отбора тепловой энергии.

Источник: ugnast.by

Причины снижения КПД и их устранение

К недостаточной эффективности газовых котлов приводит много различных причин. Поэтому процедура увеличения КПД должна начинаться с их выявления.

Задача облегчается тем, что все причины относятся всего к трем категориям.

Которыми являются:


  • Химический недожог — возникает вследствие общего недостатка кислорода в топке, плохого перемешивания воздуха с горючими веществами, вышедшими из топлива, или невысокой температуры в самой топке. В результате чего происходит неполное сгорание газа, а, следовательно, тепла вырабатывается меньше. Причины такого недожога приводят к тому, что КПД может снизиться на немалые 7%.
  • Механический недожог — возникает в результате того, что часть топлива по различным причинам, в том числе из-за плохого перемешивания с воздухом, выпадает из процесса смесеобразования с воздухом и не участвует в горении, а уносится в дымоходную трубу. Что приводит к снижению КПД на 3-7%.
  • Общие теплопотери. К ним приводит неправильное функционирование не самого котла, а других элементов системы, которые влияют на эффективность отопительного прибора напрямую. К примеру, радиаторов, вентиляции. И нередко общие теплопотери приводят к наибольшему снижению КПД котла.

Поможет выявить причину и повысить эффективность знание нюансов.

Способ #1 — исключение химического недожога

Поскольку признаком химического недожога является неполное сгорание топлива, то определить то, как повысить КПД в этом случае просто. Для этого достаточно выполнить визуальный осмотр элементов конструкции котла. В результате чего будут выявлены значительные отложения продуктов сгорания на поверхностях теплообменника, газовой горелки, теплозащитного корпуса.

Причин нехватки кислорода из-за которых происходит химический недожог несколько.

Основными из них являются:


  • засорение дымохода и/или воздуховодов вентиляции;
  • некачественные пуско-наладочные работы при подключении котла.

На поверхностях каналов систем дымоудаления осаждается значительное количество сажи, других продуктов сгорания. Со временем это приводит к тому, что процесс отвода отработанных газов из камеры сгорания котла замедляется. В результате туда поступает меньше чистого воздуха, что приводит к недожогу.

Повысить КПД в указанном случае получится, выполнив очистку каналов дымохода, вентиляционной системы, поверхностей горелок и других загрязненных элементов конструкции. Чтобы избежать аналогичных проблем в будущем регулярно следует выполнять тщательный контроль состояния труб, котла. Такая процедура должна выполняться перед началом каждого отопительного сезона. Подробнее об обслуживании газовых котлов мы говорили здесь.

Некачественные пуско-наладочные работы, их невыполнение могут привести к тому, что электроника не сможет выбирать оптимальные режимы работы, к примеру, управлять размером пламени. В итоге газ не будет полностью сгорать, особенно на этапе розжига.

Устранить указанную причину, а, следовательно, повысить КПД можно, если выполнить необходимые пуско-наладочные работы.

Способ #2 — устранение механического недожога

Чаще всего к неполному сгоранию газа в результате механического недожога и последующей потере эффективности может привести несколько причин.

К основным относятся:

  • высокая тяга;
  • неправильная настройка мощности котла.

Высокая тяга образуется при чрезмерной производительности системы дымоудаления. В результате чего продукты сгорания отводятся с такой скоростью, что газ просто не успевает сгорать.

Устранить причину недожога в этом случае достаточно просто. Для чего нужно просто перекрыть часть канала дымоудаления с помощью ограничителя тяги. Если такое приспособление не предусмотрено, утратило работоспособность, то для повышения КПД его следует установить или заменить. Что при использовании современных модульных дымоотводов несложно. В противном случае добиться нужного результата не получиться.

Неправильная настройка мощности котла чаще всего проявляется в виде явления названного тактованием. Оно представляет собой режим работы при котором циклы запуска/выключения происходят слишком часто. А поскольку подача газа при включении котла наибольшая, то его значительная часть не успевает сгореть.

Положение усугубляется тем, что электроника всегда запрограммирована так, что команда на пьезоэлементы для начала выработки искры подается с некоторым запозданием. Это делается для обеспечения качественного розжига.


Повысить КПД в последнем случае получится быстро и без каких-либо затрат. Достаточно войти в сервисное меню своего газового котла. А затем используя кнопку «—» установить меньшее значение мощности.

КПД достигнет оптимальных показателей, если мощность котла и суммарная тепловая мощность радиаторов будет примерно равна. Необходимые данные о рабочих характеристиках оборудования можно узнать из их технических паспортов или у производителя, продавца.

Иногда так бывает, что мощность котла окажется существенно ниже аналогичного суммарного параметра радиаторов. В этом случае КПД получится увеличить повышением мощности отопительного агрегата. Что также можно сделать самостоятельно, зайдя в сервисное меню.

Изменять рабочие характеристики котлов возможно, ведь они имеют максимальное и минимальное значение мощности. А поставляются настроенные на среднюю производительность.

Способ #3 — снижение теплопотерь

Общие теплопотери — это причины, чаще всего приводящие к невысокому показателю КПД котла. И неслучайно специалисты уверяют в том, что эффективность самого отопительного прибора на внушительные 80% зависит от правильности выбора, установки и производительности радиаторов.

Изменение суммарной тепловой мощности

В тоже время манипуляции с указанными элементами систем отопления затратные. Но следует помнить о том, что без них котел не достигнет максимальных значений КПД.

То есть, если с помощью описанных в предыдущих разделах статьи способов не удалось довести эффективность прибора отопления до оптимальных значений, то придется выходить из положения с помощью выполнения ряда процедур с радиаторами.

К которым относятся:

  • изменение суммарной тепловой мощности;
  • правильная установка.

Такой способ увеличения КПД газового котла, как изменение суммарной тепловой мощности имеющихся радиаторов, достаточно сложный. Но его придется использовать, если нужного результата не получилось добиться с помощью регулировок отопительного прибора, поверженного тактованию.

Метод представляет собой добавление в состав отопительной системы радиаторов – одного или нескольких. Или замены имеющихся батарей на более мощные.

Это делается, чтобы уравнять мощность котла с аналогичным суммарным показателем радиаторов. С целью устранения частых запусков/выключений котла. Что приводит к повышению КПД, уменьшению износа оборудования и расхода недешевого газа.

К описанному способу приходится прибегать и в случаях, когда низкая суммарная мощность не позволяет увеличить производительность котла с целью повышения КПД. Такая необходимость возникает, когда температура теплоносителя достигает 70-75 °С. Дело в том, что при таком разогреве воды на поверхности радиаторов начинают подгорать частицы пыли, что не создает комфортных условий для проживания.

А самое плохое в том, что при указанной температуре начинается высокий износ элементов конструкции системы отопления из полимерных пластиков, активно использующихся в последние годы. В результате вместо ожидаемого повышения КПД можно получить протечку теплоносителя, причем даже не в одном месте.

Проверка правильности расположения радиаторов

Если регулировка котла не помогает повысить эффективность, а мощность оборудования сходная и достаточная для обогрева помещений, тогда следует обратить внимание на расположение радиаторов. Так как их эффективность будет оптимальной при соблюдении ряда требований.

А именно радиаторы должны находиться:

  • в местах помещений, где тепловые потери наиболее значительные, к примеру, у окон;
  • в 12 см от пола;
  • в 10 см от подоконника, кроме того он должен перекрывать радиатор на 2/3;
  • в 2 см от стены.

При соблюдении перечисленных требований будет происходить естественная конвекция. При этом небольшая часть тепла тратится на обогрев стен, блокировку теплопотерь, а вся остальная энергия служит для решения главной задачи — отопления помещений. В указанной ситуации нагрузка на котел будет наименьшая, что существенно повышает КПД.

Но при высоких теплопотерях из-за низкой энергоэффективности здания не удастся добиться высокой эффективности работы отопительного оборудования. Так, больше всего тепла уходит через старые окна со щелями, не утепленные стены, двери и крыши.

То есть в таких случаях, из-за щелей, сквозняков и прочих недостатков, КПД даже современных котлов падает на десятки процентов. Что компенсировать настройками или любыми другими способами не получится. В  такой ситуации предстоит задуматься о замене окон, теплоизоляции стен, пола или потолка, а лучше – обо всем сразу.

Способ #4 — ТО и промывка теплообменника

Добиться и поддерживать высокую эффективность любого газового котла можно не спонтанными действиями (после выявления его низкой эффективности), а при систематическом выполнении определенных процедур — техническом обслуживании отопительного агрегата. Рекомендуем ознакомиться с особенностями выбора газовой компании и заключения договора на ТО газового котла.

Такой комплекс операций состоит из осмотра и проверочных работ. Они позволят выявить и устранить всевозможные недочеты, которые снижают КПД, еще на ранних стадиях. Что исключит не только снижение эффективности, но и износ котла, и других элементов системы отопления.

Особое внимание следует уделить промывке теплообменника. Причина в том, что на его внутренних поверхностях достаточно быстро начинается образовываться налет. Он напоминает осевшую известь на поверхности обычного чайника. В результате, спустя некоторое время, газовому котлу требуется больше времени, чтобы подогреть теплоноситель до нужной температуры. То есть налицо снижение КПД, кроме того, при засорении происходит перегрев теплообменника, что чревато его досрочным выходом из строя.

Промывка газового котла может выполняться тремя способами.

А именно:

  • очисткой вручную (механический способ);
  • с помощью специального раствора для промывки теплообменника котла (химический способ);
  • гидродинамическим способом.

Для механической чистки, после перекрытия поставки газа и слива теплоносителя, выполняется разборка котла. Которая заканчивается демонтажом теплообменника.

Далее с помощью скребка, щеток, обычного пылесоса производится удаление отложений из его внутренних каналов. При этом необходимо проявлять осторожность и аккуратность, так как теплообменнику легко нанести повреждение.

После окончания очистки выполняется сборка котла и проверка герметичности теплообменника и его соединений.

Очистка химическим способом (с помощью промывочного раствора) — процедура более простая и эффективная. Но теплообменник все равно придется демонтировать. А затем в него заливается спецсредство, которое справляется даже с наиболее стойкими отложениями (трехвалетным железом, солевым карбонатом). После слива кислоты ее остатки из теплообменника следует удалить с помощью воды, прогнав ее бустером через теплообменник.

Гидродинамическая промывка является наиболее простым способом очистки газового котла с целью повышения КПД. Так как демонтаж оборудования не требуется и все, что надо это закачать обыкновенную воду (с абразивным наполнением) в систему отопления и осуществить ее прокачку. Причем с постепенным увеличением давления. Для выполнения процедуры нужен насос и специальные насадки.

Выполнять очистку теплообменника необходимо хотя-бы раз в 2 года, что поможет удерживать КПД газового котла на стабильно высоком уровне.

Наиболее доступным способом устранения налета из теплообменника является его очистка с помощью щеток и других подручных материалов. Но наиболее эффективными и не трудоемкими методом считается использование специальных растворов

Способ #5 — очистка теплоносителя

Еще одним доступным способом повышения эффективности отопительного оборудования является установка фильтров в систему отопления.

Указанную процедуру рекомендуется начинать с анализа качества теплоносителя, причем лабораторного. На это придется потратить деньги, но зато станет известно какие-именно фильтры необходимо использовать.

Сегодня активно применяются следующие их разновидности:

  • грубой очистки;
  • тонкой очистки;
  • магнитные.

Первая разновидность (фильтры грубой очистки) эффективны, если в теплоносителе находятся крупные частицы грязи (от полумикрона). Фильтры тонкой очистки служат для очистки воды, если в ней обнаружены взвеси с наиболее мелкими частицами. Нередко изделия обоих видов используются вместе.

Магнитные фильтры успешно справляются с очисткой теплоносителя от металлических частиц. От других видов загрязнений они газовые котлы не защищают.

Очистка теплоносителя, совместно с промывкой отопительного оборудования позволяет получить существенную прибавку в КПД. А самое главное такой результат будет стабилен на протяжении всего срока службы котла.

Меры безопасности при повышении КПД

Еще 20-30 лет назад цена энергоносителей на постсоветском пространстве была невысокой, поэтому никто не уделял внимание такому параметру, как КПД. Ведь все могла решить производительность. Зато, когда газ начал расти в цене, а современные технологии были еще недоступны умельцы начали модернизировать газовые котлы, с целью повышения эффективности, доступными способами.

К примеру, прикрепляя к теплообменникам медные, алюминиевые пластины для улучшения теплопередачи. Уменьшали теплопотери элементов конструкции приборов отопления привариванием сторонних элементов. Менялась автоматика и теплообменники. В ход шли и другие подобные способы. КПД повышалось, а государство и газовая служба не реагировали на «творчество» умельцев.

Сейчас все иначе и профильные законы запрещают изменять конструкцию газовых котлов, которые должны быть сертифицированными, как и все их отдельные элементы. В результате повышать КПД с помощью замены механических, электрических и других компонентов отопительных приборов на сторонние нельзя.

За нарушение указанных требований может наступить:

  • Административная ответственность. Если сотрудники горгаза выявят вмешательство в конструкцию котла, а при этом никаких происшествий не было, то придется выплатить штраф в размере 10-15 тыс. рублей. На это указывает статья 7.19 КоАП. В тяжелых случаях газовая служба вправе даже разорвать договор на обслуживание и прекратить поставки топлива.
  • Уголовная ответственность. О чем свидетельствует Федеральный закон от № 229-ФЗ от 29.07.2018 «О внесении изменений в статью 215.3 УКРФ и статьи 150 и 151 Упк РФ». Эти нормы вступят в действие, если изменения конструкции привели к серьезным последствиям.

То есть рисковать жизнями людей, чтобы поднять эффективность котла на несколько процентов, не стоит.

Выводы и полезное видео по теме

Первый видеоматериал поможет понять то, как выполняется очистка теплообменника котла, что поможет существенно увеличить его КПД.

Следующий видеоролик даст возможность разобраться с тем, как выполняется очистка газовой горелки с целью повышения эффективности котла.

Опыт показывает, что максимального КПД от котла можно добиться при его системном техническом обслуживании с своевременной очисткой горелок, теплообменника от продуктов сгорания, грязи. А также при правильном размещении, использовании радиаторов. Кроме того, высокой эффективностью может отличаться только современное высокотехнологичное оборудование.

Увидели несоответствие или хотите дополнить наш материал полезными рекомендациями по увеличению КПД котла? Оставляйте свои комментарии, участвуйте в обсуждении и задавайте свои вопросы нашим экспертам – форма обратной связи расположена ниже.

Источник: sovet-ingenera.com


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.