Рабочая температура твердотопливного котла

Рабочая температура твердотопливного котла

КПД твердотопливного котла [%] — коэффициент полезного действия — определяется как отношение количества тепла переданного воде к количеству тепла полученному при сгорании топлива. КПД котла является показателем его эффективности и свидетельствует о степени совершенства конструкции.

КПД стального твердотопливного котла составляет 75-80%, а у чугунного из-за меньшей площади теплообменной поверхности в диапазоне 67-75%.

В паспорте указывают КПД котла полученное при работе в оптимальных условиях: топка теплопередающие поверхности чистые, для подаётся оптимальное количество воздуха, а температурный режим водяного контура составляет не менее 65°C на входе и 90°C на выходе.

Факторы понижающие КПД твердотопливного котла:

1 Чрезмерная или недостаточная подача воздуха в топку котла. Считается что оптимальным коэффициентом избытка воздуха в топке является 1,3, то есть в топку должно подаваться воздуха на 30% больше от необходимого для сгорания топлива. Превышение этого коэффициента приведёт к чрезмерной подачи воздуха и потере полезной энергии на его нагрев, а снижение коэффициента приведёт к неполному сгоранию топлива в топке. При оптимальной подаче воздуха пламя должно иметь соломенный цвет.

2 Накипь на теплообменных поверхностях со стороны нагреваемой воды и сажа на них со стороны топки. Поэтому так важна подготовка подпиточной воды и периодическая чистка теплообменных поверхностей котла.

3 Неполнота сгорания топлива, из-за неравномерности прогорания, проваливания через колосниковую решётку или горения с недостатком кислорода и как следствие избыточного образования сажи.

4 Высокие тепловые потери с корпуса котла в окружающую среду. На этот фактор влияет только качество и толщина изоляционного материала укладываемого между теплообменными поверхностями.

Номинальная тепловая мощность твердотопливного котла [кВт] — количество тепла вырабатываемое котлом за один час, при сжигании основного вида топлива, для котлов на твёрдом топливе — сортовой уголь марки "антрацит".

Значения мощности указываемые в технических характеристиках получают при сжигании антрацита за время прогорания одной загрузки на максимальной мощности. Так например, если время прогорания одной загрузки составляет 4 часа, то в первый час и последний час работы котёл может выдавать по 80% своей мощности, а два часа работать с мощностью в 120%, при этом в технических характеристиках укажут номинальную мощность равную 100%.

Очень сильно мощность котла зависит от вида сжигаемого топлива, поэтому если предполагается в процессе работы котла использовать виды топлива отличные от основного, то следует при расчёте необходимой мощности котла применять поправочные коэффициенты, относительно сортового антрацита:

  • 0.95 — каменный уголь
  • 0.85 – бурый уголь
  • 0.80 – торфяные брикеты
  • 0.80 – сухие дрова (два года сушки, влажность 15-20%)
  • 0.30 – сырые дрова (влажность 70-80%)

Минимальная температура воды на входе в котёл [°C] — минимальная температура воды при которой на теплообменных поверхностях не конденсируются пары из дымовых газов.

Пары продуктов сгорания опасны для твердотопливного котла, так как являются коррозионно-активной средой. В процессе работы не следует допускать работы на режимах с температурой воды на входе ниже 65°C, кроме кратковременной фазы розжига.

Так как, теплообменные поверхности чугунных котлов более устойчивы к коррозии для них допускается температура воды на входе в 55°C, для стальных же котлов не следует снижать температуру на входе ниже 65°C.

Подробнее о защите твердотопливных котлов от низкой температуры обрата см. схему подключения котла на твёрдом топливе.

Номинальное давление воды в котле [МПа] — наибольшее избыточное давление воды, при котором обеспечивается длительная и безопасная эксплуатация твердотопливного котла.

При подключении котла к системе отопления с закрытым расширительным баком, давление в системе поднимается вовремя разогрева. При выходе системы в максимальный температурный режим давление в котле не должно превышать номинального значения.

Рабочее давление воды в котловом контуре должно составлять не менее 1бара, и не более давления указанного в паспорте котла.

Испытательное давление котла, как правило составляет не менее чем 1,25 номинального.

Разрежение в дымоходе в месте подключения котла [Па] — тяга в дымовой трубе и соответственно подсос воздуха в топку необходимого для горения, возможны лишь при давлении в месте подключения дымовой трубы к котлу ниже атмосферного давления у горловины дымовой трубы.

Читайте также:  Как убрать привкус пластмассы

Разрежение в дымовой трубе получается за счёт разности плотностей горячих уходящих газов проходящих внутри дымовой трубы и более холодного уличного воздуха.

Минимальная величина разрежения в дымоходе показывает на сколько давление в дымоходе в месте подключения котла должно быть ниже атмосферного. Избыточное разрежение дросселируется заслонкой установленной в горловине дымоотводящего патрубка котла.

Температура уходящих газов [°C] в твердотопливном котле зависит от режима работы и вида топлива, при нормальной тяге температура колеблется в диапазоне от 150°C на минимальной мощности, до 280°C на номинальных нагрузках. При нарушениях тяги температура уходящих газов может изменяться в диапазоне от 70 до 600°C.

Время горения разовой загрузки топлива [час] — для твердотопливных котлов в режиме работы на номинальной мощности, составляет не более 4 часов при сжигании угля или кокса и не более 2 часов при сжигании дров.

При работе на более низких мощностях время прогорания может быть увеличено не более чем в 2-3 раза, при этом существенно снижается КПД котла, а режим работы на низких мощностях не способствует длительной эксплуатации котла.

Помните! Оптимальный режим работы для твердотопливного котла — это работа на номинальной мощности.

Многие производители котельного оборудования требуют, чтобы на входе в котел была вода не ниже определенной температуры, т. к. холодная обратка плохо сказывается на котле:

    • снижается КПД котла,
    • увеличивается выпадение конденсата на теплообменнике, что приводит к коррозии котла,
    • из-за большой разницы температур на входе и выходе теплообменника его металл расширяется по разному — отсюда напряжения и возможное растрескивание тела котла.

    Ниже мы рассмотрим как защитить котел от холодной обратки.

    Термостатический смесительный клапан ESBE VTC300
    — для подмеса в обратку котла мощностью до 30 кВт
    Термостатический смесительный клапан ESBE VTC500 —
    для подмеса в обратку котла мощностью от 30 до 150 кВт

    Подобный клапан выпускает Herz Armaturen — трехходовой термосмесительный клапан Антиконденсат . Выпускается два вида клапанов Heiz Антиконденсат — с отключаемым и фиксированным байпасом.

    Если же вы не уверены в том какая температура смешения требуется — есть решение — трехходовой смесительный клапан ESBE VTC422 для котлов на твердом топливе до 50 кВт, с регулируемой температурой подмеса от 50°C до 70°C.

    Tермозапорный клапан начинает открывать соединение A, когда температура выходящего смешанного теплоносителя в соединении AB находится в диапазоне 50-70ºC (в зависимости от настроек клапана VTC422). Условия стабильности температуры действительны, если горячий теплоноситель >10°C теплее, чем смешанный теплоноситель, а холодный теплоноситель >20°C холоднее, чем смешанный.

    Другие статьи

    Как подключить радиатор или конвектор к трубам системы отопления. Обзор узлов подключения здесь

    Термостатические головки и управляющие элементы — виды и отличия зесь.

    Схемы и узлы с помощью которых вы сможете сами сделать теплый пол в своем доме или квартире

    Какой термостатический клапан куда поставить — ответы в статье.

    Оборудование для организации подмеса подающей воды в обратку котла для повышения температуры обратной воды на входе в котел.

    Купить котел, колонку, водонагреватель или радиатор стало сложно. Мы поможем разобраться в выборе…

    Обвязка твердотопливного котла.

    Все чаще наши покупатели задают вопрос о правильной обвязке твердотопливного котла. Мы решили рассказать о дополнительном оборудовании, которое нужно использовать для правильного монтажа и безопасной дальнейшей эксплуатации твердотопливного котла любой марки и модификации.

    Рассмотрим подробно основные моменты, которые необходимо решить при правильном монтаже твердотопливного котла:
    1. Защита от высокого давления теплоносителя.
    2. Аварийное охлаждение котла при перегреве.
    3. Защита от низкой температуры теплоносителя в «обратке».
    4. Защита от работы без теплоносителя.
    5. Удаление воздуха из системы отопления.

    1. Защита от высокого давления теплоносителя в системе отопления с твердотопливным котлом.

    Самое простое решение для защиты твердотопливного котла от давления, предельно допустимого для данной модели – использование мембранного предохранительного клапана.

    Читайте также:  Как утеплить деревянные двери своими руками видео

    Обвязка твердотопливного котла — Клапан предохрантиельный

    Принцип работы клапана прост – пока давление теплоносителя находится ниже точки срабатывания, данный клапан находится в закрытом состоянии. Как только давление системы поднимается больше, чем настроен клапан, под действием этого давления смещается пружина клапана, тем самым система разгерметизируется и лишний теплоноситель вытекает из системы. Это продолжается до нормализации давления, тогда пружина клапана вновь закрывается и теплоноситель циркулирует в закрытой системе.

    Для подбора мембранного предохранительного клапана следует учитывать мощность вашего твердотопливного котла. Как правило, для котлов мощностью до 50 кВт, клапан ставят с выходами ½ на ¾ дюйма. Для более мощных систем клапан стоит подбирать индивидуально. Выпускаются подобные клапана даже для котлов 1600 кВт. В настройках клапана, как правило, рабочее давление можно отрегулировать или приобрести клапан настроенный на определенное давление на заводе.

    Стоит отметить о небольшом недостатке, с которым можно столкнуться при срабатывании клапана. Учитывая, что теплоноситель не всегда чистый, а зачастую содержит грязь и шлам, частицы грязи могут не дать полностью закрыть пружине клапан при нормализации давления и теплоноситель будет продолжать капать. Для «лечения» проблемы необходима прочистка с помощью ручного открытия. Нужно повернуть ручку и промыть клапан потоком теплоносителя.

    Самым популярным решением проблемы избыточного давления является установка группы безопасности котла. Это устройство, которое включает в себя основные элементы защиты: мембранный предохранительный клапан, автоматический воздушный клапан и манометр. Группа безопасности используется чаще, т.к. все элементы уже смонтированы на едином коллекторе и требуется лишь одно резьбовое соединение для его установки.
    Важно, чтобы в группе безопасности мембранный предохранительный клапан и автоматический воздушный клапан были подключены с помощью отсечных клапанов. Это даст возможность заменить или обслужить клапан или манометр не сливая теплоноситель из системы отопления.
    Как правило, в группе безопасности установлен мембранный предохранительный клапан, настроенный на 3 бар. При использовании группы безопасности с твердотопливным котлом, стоит заменить клапан на номинал, который отвечает максимальному давлению вашей системы отопления на базе твердотопливного котла.

    Обвязка твердотопливного котла — Группа безопасности Купить группу безопасности твердотопливного котла в интернет-магазине Теплота

    2. Аварийное охлаждение твердотопливного котла при перегреве.

    Для аварийного охлаждения котла при перегреве используются клапан термической разгрузки. Принцип его работы заключается в том, чтобы при достижении критической температуры 95 °C на корпусе чувствительного элемента – датчика, гидравлический клапан открывает кран для прохода холодной воды через охлаждающий контур котла. Таким образом холодная вода нагревается и снимает излишнее тепло из рабочего теплообменника котла.

    Преимущества использования данной системы в том, что водопроводная холодная вода не контактирует напрямую с контуром отопления, а процесс охлаждения происходит мягко, тепловой удар отсутствует.

    К недостаткам использования клапана термической разгрузки стоит отнести жесткие условия, при соблюдении которых возможна его установка:
    — в твердотопливный котел встроен специальный контур охлаждения
    — котел доработан и в его теплообменник добавлен охлаждающий теплообменник;
    — система подачи холодной воды должна быть постоянной и не зависеть от отключения электроэнергии, т.к. как правило, температура теплоносителя в котле повышается именно при отключении электричества, циркуляционного насоса и пр.

    Обвязка твердотопливного котла — Клапан аварийного охлаждения

    3. Защита от низкой температуры теплоносителя в «обратке» твердотопливного котла.

    Что будет с твердотопливным котлом, если температура его «обратки» ниже 50 °C? Ответ прост – на всей поверхности теплообменника будет появляться смолянистый налет. Это явление снизит производительность вашего котла, существенно затруднит его чистку и самое главное, может привести к химическому повреждению стенок теплообменника котла. Для предотвращения подобной проблемы, необходимо предусмотреть соответствующее оборудование при монтаже системы отопления с твердотопливным котлом.

    Задача – обеспечить температуру теплоносителя, который возвращается в котел из системы отопления на уровне не ниже 50 °C. Именно при этой температуре водяной пар, содержащийся в дымовых газах твердотопливного котла, начинает конденсироваться на стенках теплообменника (переходить с газообразного состояния в жидкое). Температура перехода называется «точкой росы». Температура конденсации напрямую зависит от влажности топлива и количества в продуктах сгорания водорода и сернистых образований. В результате химической реакции получается сульфат железа – вещество полезное во многих производствах, но не в твердотопливном котле. Поэтому вполне естественно, что производители многих твердотопливных котлов, снимают котел с гарантии при отсутствии системы подогрева обратной воды. Ведь здесь мы имеем дело не с прогоранием металла при высокой температуре, а с химическими реакциями, при которых не устоит никакая котловая сталь.

    Читайте также:  Установка для замены масла в акпп

    Самое простое решение проблемы низкой температуры обратного теплоносителя – использование термический трехходовой клапан (антиконденсационный термостатический смесительный клапан) . Термический антиконденсационный клапан — это термомеханический трехходовой клапан, обеспечивающий подмес теплоносителя между первичным (котловым) контуром и теплоносителем из системы отопления с целью достижения фиксированной температуры котловой воды. По сути, клапан пускает еще не нагретый теплоноситель по малому кругу и котел греет сам себя. После достижения настроенной температуры, клапан автоматически открывает доступ теплоносителя в систему отопления и работает, пока температура обратки вновь не упадет ниже настроенных значений.

    Обвязка твердотопливного котла — Клапан антиконденсационный

    4. Защита системы отопления твердотопливного котла от работы без теплоносителя.

    Работа котла без теплоносителя категорически запрещена всеми производителями твердотопливных котлов. Более того, теплоноситель в системе отопления должен находиться всегда под определенным давлением, который зависит от вашей системы отопления. Когда давление в системе падает, пользователь открывает кран и заполняет системы до определенного давления.

    В данном случае присутствует «человеческий фактор», который вполне может допускать ошибки. Можно решить данный вопрос с помощью автоматики.
    Автоматическая установка подпитки – прибор, который настраивается на определенное давление и подключается к открытому крану водопровода. В случае понижения давления, процесс заполнения системы до нужного давления будет происходить полностью автоматически.

    Чтобы все работало правильно, необходимо выполнить некоторые условия при монтаже клапана автоматической подпитки:
    — монтировать клапан автоматической подпитки необходимо в самой нижней точке системы отопления;
    — при монтаже обязательно нужно оставить доступ для чистки или возможной замены клапана;
    — вода из водопровода должна постоянно подаваться на клапан с давлением, а кран водопровода и вентиль клапана подпитки должны быть всегда открыты.

    Обвязка твердотопливного котла — Клапан автоподпитки

    5. Удаление воздуха из системы отопления твердотопливного котла.

    Воздух в системе отопления может стать причиной ряда проблем: плохая циркуляция теплоносителя или ее отсутствие, шум при работе насоса, коррозия радиаторов или элементов системы отопления. Чтобы избежать этого, необходимо выпустить воздух из системы. Пути для этого два – первый вручную – продумываем установку кранов в наивысшей точке системы и на подъемных участках и периодически проходим эти краны, выпуская воздух. Путь второй – установка автоматического клапана спуска воздуха. Принцип его работы простой — когда воздуха в системе нет, то клапан заполнен водой и поплавок находится в верхней части клапана, и, через шарнирный рычаг, герметизирует выпускной клапан воздуха.

    Когда в камеру клапана попадает воздух, то падает уровень воды в клапане, поплавок опускается и через шарнирный рычаг открывает отверстие выпуска воздуха на выпускном клапане. По мере выхода воздуха из камеры, уровень воды растет и клапан снова занимает верхнее положение.

    Мы выше уже описывали устройство группы безопасности котла, когда говорили о защите от высокого давления теплоносителя. В идеале, если вы установили группу безопасности, на ней есть автоматический клапан спуска воздуха. Проследите лишь, чтобы группа безопасности была установлена в верхней части системы вашего отопления. Если нет, рекомендуем поставить отдельно автоматический клапан сброса воздуха и навсегда решить проблему поиска воздушных пробок в вашей системе отопления.

    Обвязка твердотопливного котла — Автоматический клапан спуска воздуха

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector