Как увеличить КПД газового котла своими руками: лучшие способы повышения эффективности котла

Значения современных котлов в зависимости от вида топлива

*С точки зрения физики КПД не может превышать 100%: больше тепловой энергии, чем выделяется при сжигании топлива получить невозможно. Однако все зависит от того, как считать. Есть два определения:

• низшая теплота сгорания – тепло, полученное при сгорании топлива, когда продукты сгорания просто удаляются через дымоход;
• высшая теплота сгорания – теплота с учетом в том числе и энергии, содержащиеся в водяном паре – одном из продуктов сгорания горючих газов.

Газовые конденсационные котлы дополнительно аккумулируют и тепловую энергию конденсата, образующегося из продуктов сгорания газа и оседающего на дополнительном теплообменнике. Таким образом, существенная часть тепла не «вылетает в трубу», а температура отходящих газов практически равна атмосферной.

Устройство простого конденсационного одноконтурного газового котла.

Согласно действующим нормам, как в России, так и в Европе, КПД отопительных котлов рассчитывается по низшей удельной теплоте сгорания, поэтому учет дополнительного тепла, извлекаемого из конденсата, приводит к значениям более 100%. При расчете по высшей теплоте сгорания КПД конденсационных газовых котлов равен 96-98% в зависимости от модели и типа монтажа: у настенных котлов КПД обычно выше, чем у напольных (это относится ко всем газовым котлоагрегатам).

Как увеличить КПД котла?

Обладатели отопительных котлов, изучившие документацию, наверняка, горды теми показателями коэффициента полезного действия, которые они там обнаружили. А числа эти внушительные — никак не менее 85%, а то и все 95. Однако при этом надо учитывать, что достижение этих показателей возможно только при строгом соблюдении нескольких правил работы котла. Их мы и рассмотрим в этой статье.

Прежде, чем приступить к изложению основной темы, надо коротко остановиться на тех причинах, которые и играют эту важную роль. На величину КПД в первую и основную очередь влияют: соответствие типа топки сжигаемому топливу, правильные технические настройки котла, нагрузка и организация процесса сжигания топлива, качество топливо.

Тепло, вырабатываемое в котле, тратится на разные нужды, в том числе, и на потери, поскольку работа котла происходит не в замкнутой системе. Основное количество вырабатываемой теплоты тратится на нагрев теплоносителя в системе отопления. Остальная часть — это потери тепла. Потерянное тепло уходит вместе с отработанными газами и не полностью сгоревшим топливом. Плюс потери тепла, рассеиваемого в окружающую среду.

Тепло, которое теряется вместе с отработанными газами, можно сократить, если уменьшить объемы воздуха, проходящего через горелку. Ограничение воздуха позволяет снизить потери тепла, выходящего через дымовую трубу. Для этого используются специальные приспособления — ограничители тяги. Он поддерживает постоянным давление на выходе дымовых газов из котла. Работает в автоматическом режиме и не требует электричества. Данные устройства вносят свой немалый вклад в увеличение КПД котла и, соответственно, в экономию денег, затрачиваемых на отопление.

Есть и другие способы уменьшить потери тепла с выходящими газами. Будет полезно держать жаровые трубы и трубы с теплоносителем в чистоте и следить, чтобы они не были забиты сажей и накипью соответственно. Для увеличения теплообмена между горячими дымовыми газами внутри котла и теплоносителем полезно использовать турбулизаторы, предлагаемые производителями.

Для твердотопливных котлов свойственен такой факт, как неполное сгорание топлива. И здесь весь вопрос в его качестве. Если используется, например, уголь с высоким выходом золы, то зашлаковывание им еще несгоревшего топлива будет мешать процессу горения. Поэтому, чтобы этого избежать нужно приобретать только качественное топливо с низким выходом золы. Несмотря на первичные значительные затраты, это, тем не менее, в конечном счете обернется немалой экономией.

Приобретать котел необходимо только в специализированных торговых заведениях, которые могут предоставить услугу регулировки котла газоанализатором. Этот процесс правильно настроит котел и отрегулирует объем воздуха, необходимый для нормальной и эффективной работы котла.

Все эти мероприятия в комплексе позволят увеличить КПД котельного оборудования и снизить затраты на отопление.

Как повысить КПД (эффективность) твердотопливного котла

Твердотопливные котлы (далее ТТН) обладают достаточным процентом КПД по сравнению с другими отопительными агрегатами (газовыми котлами, к примеру), чтобы быть конкурентоспособными и лидировать на рынке. Последние модели ТТН оснащаются новейшими системами автоматики для оптимизации работы.

Котлы на твердом топливе работают по принципу печного отопления: тепло передается теплоносителю (воде) посредством генерации энергии в процессе горения угля, дров, пеллет в топке. Коэффициент полезного действия или КПД у каждого котла свой и зависит от множества условий: выбора топлива, правил эксплуатации, качества монтажа и т.д. Рассмотрим подробнее, что же такое КПД отопительных приборов, и как увеличить этот коэффициент для твердотопливных котлов.

Что такое КПД – коэффициент полезного действия

Для правильного подбора мощности котла относительно квадратуры помещения, которое следует отапливать, рекомендуем обращать внимание на эффективность агрегата, его КПД, особенно, если речь идет о твердотопливных котельных. Коэффициент полезного действия или КПД – это показатель, который рассчитывается исходя из соотношения между затраченной энергией (тепловой – при горении продуктов в топке) и полезным теплом – которое поступает в систему отопления для передачи в помещение

После вычисления простой формулы получаем процент эффективности

Коэффициент полезного действия или КПД – это показатель, который рассчитывается исходя из соотношения между затраченной энергией (тепловой – при горении продуктов в топке) и полезным теплом – которое поступает в систему отопления для передачи в помещение. После вычисления простой формулы получаем процент эффективности.

q1 + q2 + q3 + q4 + q5 = 100%

Расшифровываем:

q1 – показатель тепла, которое было передано теплоносителю – воде.

q2 – физический недожег – теплопотери с отходящими газами.

q3 – химический недожиг – теплопотери при неполном сгорании топлива.

q4 – теплопотери при рассеивании тепла.

Процент КПД увеличивается при условии оптимизированной работы котла.

Ключевым моментом, который влияет на показатель эффективности – насколько качественно произведен монтаж твердотопливного котла. Кроме этого, учитывается выбор топлива (уголь, дрова, пеллеты), наличие вентиляции, условия эксплуатации.

Разберем на примере.

Если в паспорте приобретенного котла указан КПД 90%, следует учесть, что это показатель, которого можно добиться, если агрегат будет работать в номинальном режиме, будет сжигаться топливо высокого качества и низкой степенью зольности. При других факторах во время эксплуатации КПД твердотопливного котла может снижаться до 60% или 70%.

Как же приблизиться к идеалу и максимально выжимать тепло при эксплуатации ТТН?

Как повысить КПД твердотопливного котла

Рассмотрим некоторые рекомендации, ка сделать так, чтобы твердотопливный котел работал на максимум, работал экономично, расходуя минимум дров, угля или пеллет.

1. Загружайте только просушенное топливо в ТТН. Если жечь влажные дрова или уголь, часть энергии потратиться на то, чтобы их просушить.
2. Не используйте топливо с большим количеством мусора, примесей, пыли, потому что эти включения быстро засорят как теплообменные каналы котла, так и колосники и дымоход.
3. Твердотопливные котлы требуют обязательной периодической чистки дымохода и внутренних поверхностей котла, потому что любой ТТН засоряется несравненно больше, чем другой газовый котел.
4. Обеспечьте правильную тягу в канале дымохода: она должна быть не очень сильной, но и не слишком слабой. Если исключить момент правильного проектирования дымохода, то для этого на дымоходе либо на ТТН есть дроссельный клапан, которым регулируется тяга воздуха в дымоходе – его следует установить на правильное значение. Для того, чтобы загружать твердотопливный котел один-два раза в сутки и обеспечить эффективную работу отопления в целом обязательно следует проектировать буферную емкость (аккумулятор тепла).
5. Приобретайте твердотопливный котел только с дутьевым вентилятором, который сможет точно отрегулировать процесс горения в котле и контролировать температуру дымовых газов.

Подберем оборудование, спроектируем и смонтируем твердотопливную котельную под ваши помещения, чтобы максимально экономить тепло и средства. Чтобы проконсультироваться по поводу установки твердотопливного котла и стоимости монтажа отопления, звоните по тел. (067) 939-29-29 или (044) 221-93-35 или Закажите консультацию! Мы на связи всегда!

Подача воздуха снизу в котел

По аналогии с верхней подачей воздуха модернизирована подача кислорода под колосники. Для этого также умные хозяева придумали приспособление, которое способствует лучшему горению твердого топлива в топке. Можно было бы подробно описать эту нехитрую конструкцию, которую, кстати, несложно изготовить самому, но прилагаемый видеоролик более наглядно введет вас в курс дела.

Хочется еще предложить одно видео из Ютуба, в котором изобретатель делится приспособлением, экономящим газ в котлах КЧМ, который является теплоносителем.

КПД напольного котла

Существует несколько видов газовых котлов. Одними из наиболее распространенных, являются напольные. Оборудование такого типа зарекомендовало себя положительными эксплуатационными параметрами и компактностью. Конструктивная особенность таких устройств позволяет добиться большей мощности, по сравнению с настенными аналогичными моделями.

В линейке напольного оборудования есть модели, которые могут без воздействия насоса взаимодействовать с носителем тепла. В таких устройствах минимальное количество автоматики и дополнительного оборудования. Это, в свою очередь, влияет на надежность и простоту обслуживания.

Значение КПД таких газовых котлов колеблется в пределах 90% при идеальных условиях эксплуатации. Это довольно хороший показатель производительности, но при всем этом у напольного котла есть недостатки. Основным из них можно выделить необходимость отдельного обустроенного помещения, в котором должны соблюдаться установленные требования.

Что означает КПД

На рынке можно встретить огромное количество моделей газовых котлов от различных производителей, среди которых присутствуют не только отечественные, но и зарубежные. Обычно при покупке данного газового прибора, покупатели определяют свой выбор исходя из стоимости и мощности оборудования. И, к сожалению, это неправильные критерии выбора газового котла. Многие владельцы частного домохозяйства забывают про такой показатель, как коэффициент полезного действия. Это очень важный параметр, по которому можно подобрать достаточно хороший обогревательный прибор. Коэффициент полезного действия котла имеет следующее определение: это отношение полезной теплоты, израсходованной на обогрев воды, к установленной теплоте газового котла. То есть, не все тепло, которое вырабатывает газовый котел, идет на нагрев рабочей жидкости. Какая-то часть энергии уходит в окружающую атмосферу и на собственные нужды обогревательного прибора.

Особенности металлической печи

Металлическая печь в доме занимает намного меньше места, но её установка предполагает свои особенности и нюансы. Для таких печей нужно оборудовать специальное место.

Печи изготавливаются из прочного чугуна или специализированной профилированной стали. Толщина стенок начинается от 2 мм и может достигать 8 мм. Обычно корпус таких печей имеет несколько слоёв — стальные стенки, изолирующий материал, кожух-конвектор. При таком устройстве корпуса печного оборудования жильцы надежно защищены от ожогов и тепловых ударов, а риск возникновения пожара будет минимальным.

Преимущества металлических печей:

• Такие печи имеют более красивый дизайн, чем, например, кирпичные и эстетичный вид, благодаря чему не только обогревает помещение, но и служат украшением интерьера.
• Длительность службы таких печей. Оборудование не нужно перекладывать или переделывать со временем, как кирпичную печь.
• Довольно недорогая стоимость.
• Металлические печи быстро нагреваются и начинают отдавать тепло, благодаря чему в помещении создается комфортная температура.

Лучшие модели и производители

Интересуясь КПД котлов отопления на газе, стоит ознакомиться с перечнем наиболее удачных вариантов от всемирно известных производителей.

Vaillant ecoVIT, VKK INT 286/4 – одноконтурная модель для напольной установки. Имеет закрытую камеру сгорания, высокий уровень автоматизации.

DeDietrich Naneo, PMC–M 34/39 MI Plus – конденсационный котел для настенного монтажа. Комбинированная закрыто-открытая камера сгорания и встроенная система управления.

ACV Alfa Comfort 60 v15 – энергонезависимый напольный котел, который не требует подключения к электросети. Простой и надежный вариант по демократичной стоимости.

Значения современных котлов в зависимости от вида топлива

*С точки зрения физики КПД не может превышать 100%: больше тепловой энергии, чем выделяется при сжигании топлива получить невозможно. Однако все зависит от того, как считать. Есть два определения:

• низшая теплота сгорания – тепло, полученное при сгорании топлива, когда продукты сгорания просто удаляются через дымоход;
• высшая теплота сгорания – теплота с учетом в том числе и энергии, содержащиеся в водяном паре – одном из продуктов сгорания горючих газов.

Газовые конденсационные котлы дополнительно аккумулируют и тепловую энергию конденсата, образующегося из продуктов сгорания газа и оседающего на дополнительном теплообменнике. Таким образом, существенная часть тепла не «вылетает в трубу», а температура отходящих газов практически равна атмосферной.

Устройство простого конденсационного одноконтурного газового котла.

Согласно действующим нормам, как в России, так и в Европе, КПД отопительных котлов рассчитывается по низшей удельной теплоте сгорания, поэтому учет дополнительного тепла, извлекаемого из конденсата, приводит к значениям более 100%. При расчете по высшей теплоте сгорания КПД конденсационных газовых котлов равен 96-98% в зависимости от модели и типа монтажа: у настенных котлов КПД обычно выше, чем у напольных (это относится ко всем газовым котлоагрегатам).

КПД напольного котла

Существует несколько видов газовых котлов. Одними из наиболее распространенных, являются напольные. Оборудование такого типа зарекомендовало себя положительными эксплуатационными параметрами и компактностью. Конструктивная особенность таких устройств позволяет добиться большей мощности, по сравнению с настенными аналогичными моделями.

В линейке напольного оборудования есть модели, которые могут без воздействия насоса взаимодействовать с носителем тепла. В таких устройствах минимальное количество автоматики и дополнительного оборудования. Это, в свою очередь, влияет на надежность и простоту обслуживания.

Значение КПД таких газовых котлов колеблется в пределах 90% при идеальных условиях эксплуатации. Это довольно хороший показатель производительности, но при всем этом у напольного котла есть недостатки. Основным из них можно выделить необходимость отдельного обустроенного помещения, в котором должны соблюдаться установленные требования.

Лучшие настенные двухконтурные газовые котлы

Перед принятием важного решения необходимо ознакомиться с продукцией различных производителей. Основные критерии выбора котлов: компания-производитель, габариты изделия, цена, мощность, набор функций, материал изготовления рабочих деталей, узлов, тип камеры сгорания

На фоне дополнительных показателей данные пункты считаются обязательными.

Газовый котел Ferroli DOMINA N F 24 изготовлен в Италии. Изделие выполнено в современном стиле, корпус оформлен закругленными вертикальными углами. Основные функции: обогрев помещения, горячее водоснабжение. Литера «F» в наименовании товара означает принудительную тягу, а также закрытую камеру сгорания. Горелка изготовлена из нержавейки марки AISI 304, теплообменник – из меди с антикоррозийным алюминиевым покрытием. На корпусе расположен светодиодный дисплей.

Плюсы:

• Компактные размеры (итальянский котел Ferroli DOMINA N является самым маленьким по габаритам среди аналогичных устройств).
• Электронное управление мощностью.
• Антиблокировка насоса.
• Дистанционное управление.
• Защита против замерзания.
• Высокий КПД.
• Легкий доступ к внутренним узлам котла.
• Безопасность, надежность.
• Универсальность (агрегат работает на природном или сжиженном газе).

Минусы: отсутствие фильтра горячей воды.

Настенный котел Bosch Gaz 4000 W ZWA 24-2 K предназначен для выполнения двух задач: обеспечение теплом и горячей водой. Данная модель рассчитана на обогрев помещений до 240 кв. м. Котел Bosch Gaz 4000 W ZWA 24-2 K надежно крепится к стене, при этом он занимает минимум свободного пространства. Расчетный КПД прибора составляет 93%. Продукты сгорания отводятся через встроенный дымоход.

Плюсы:

• Компактные размеры.
• Низкий расход газа.
• Большое количество функций по обеспечению безопасности пользователей.
• Простота управления.
• Надежность.
• Практичность.

Минусы: шумная работа встроенного вентилятора.

Настенный газовый котел двухконтурный произведен в Италии. Агрегат оснащен простым, удобным жидкокристаллическим дисплеем. На экране отображается информация о текущем состоянии газового котла, рабочих параметрам. Мощность котла равна 10 кВт, вес прибора 30 кг. Отработанные газы удаляются принудительно, безопасность отведения контролируется при помощи специального датчика тяги. Теплообменник изготовлен из нержавейки. Тип камеры сгорания – закрытый. Габаритные размеры изделия соответствуют 73х40х29,9 см., вес – 30 кг, розжиг – автоматический. Скорость подогрева воды до +25°С равна 13,7 л/мин. Панель управления оснащена удобными кнопками и информационным дисплеем.

Плюсы:

• Функции защиты от замерзания, перегрева.
• Экономичность (расход газа 1,19 м/ч).
• Простота электронного управления.
• Эстетичность дизайна.
• Многофункциональность.

Минусы:

• Датчик давления находится в труднодоступном месте (неудобно наклоняться, чтобы снять показания).
• Экран не подсвечивается ночью.

Страна-производитель газового отопительного котла – Швеция. Тип оборудования – настенный, двухконтурный. Мощность Electrolux GCB 11 Basic Space Fi равна 11 кВт. Материал теплообменника – медь. Конструкцией предусмотрены: расширительный бак, встроенный насос, манометр, датчики перегрева, давления воды в системе, газа, наличия пламени и пр. Основное назначение данной модели – качественный обогрев жилых помещений, подача горячей воды. Агрегат имеет высокий коэффициент полезного действия 92%.

Плюсы:

• Красивый строгий дизайн.
• Простота установки на стену.
• Легкость подключения.
• Качественный контроль безопасности.
• Функция самодиагностики.
• Экономичность.
• Долговечность, надежность.

Минусы: шумная работа вентилятора.

Одна из немногих конструкций атмосферного типа – газовый котел Vaillant atmoTEC pro VUW 200/5-3. Устройство с открытой камерой сгорания предназначено для отопления комнат и приготовления горячей воды. При сжигании газа агрегат использует воздух из окружающего пространства. Такое решение предполагает наличие дымохода в стене. Это необходимо для вывода продуктов сгорания. Данный котел оснащен жидкокристаллическим дисплеем с кнопочным управлением и светодиодной подсветкой. Теплообменник изготовлен из меди, горелка – из хромоникелевой стали. Агрегат переключается в режимы: зима/лето.

Плюсы:

• Строгий дизайн.
• Защита от промерзания, перегрева, заклинивания насоса.
• Прибор настраивается на частичное использование мощности.
• Электронное управление функциями.
• Автоматическое зажигание.
• Высокая мощность агрегата.
• Большая площадь обогрева – 200 кв. м.

Минусы:

• Слишком дорогостоящее оборудование.
• Необходимо иметь выходное отверстие для обустройства дымохода.

Способы увеличения КПД металлической печи

В настоящее время мастера используют разные варианты увеличения мощности при создании печей. Используются новые схемы и проекты конструкций.

Рассмотрим несколько эффективных и несложных вариантов, благодаря которым можно увеличить количество выделяемого тепла без дополнительных затрат на топливо.

Для того чтобы повысить КПД металлической печи, существуют несколько распространённых способов:

1. Первым делом для печи без кожуха-конвектора можно установить боковые экраны. Для этого необходимо приобрести листы металла и прикрепить их к корпусу печи с помощью болтов или саморезов. Толщина железа не важна, так как железо является хорошим проводником тепла. Такие экраны должны находиться на расстоянии 5-6 см от металлической печи.

Благодаря данной конструкции полностью изменяется принцип распространения и передачи тепла. Теперь тепловая энергия, вырабатываемая с помощью печи, будет передаваться за счёт конвекции, а не благодаря излучению, как это происходило ранее. В промежутке между печью и железом будет образовываться тёплый воздух и циркулировать тепло в помещении. Благодаря такому приёму в разы увеличивается скорость прогрева помещения, а также происходит заметная экономия топливных ресурсов.

1. Одним из несложных и эффективных способов увеличения тепла в доме также является монтаж металлической вытяжки над печью. Таким образом, тепло будет подниматься вверх и переходить в вытяжку, а далее с помощью трубы подаваться в дальний угол комнаты. За счет этого будет быстрее происходить нагрев зоны, в который тепло поступает меньше всего и помещение будет нагрето значительно быстрее. Благодаря такому простому изобретению тепло не будет уходить через потолок над печкой.
2. Третьим вариантом, увеличивающим КПД металлической печи, является изменение конструкции дымохода печи. Дымоход является неотъемлемой и необходимой частью отопительной системы печи. Именно на этом промежутке возникает множество проблем с нормальным функционированием печи, а также происходит значительная потеря тепла. В стандартном варианте металлической печи труба является прямой, и дымовые массы, попадая в такую конструкцию, сразу же выходят на улицу. Для того чтобы повысить теплоотдачу традиционной трубе можно добавить пару колен. Например, можно создать пару отводов по 90 градусов и сделать формат трубы в форме английской буквы S. Дым будет проходить медленнее, труба будет нагреваться, что будет обеспечивать дополнительную теплоотдачу.

От чего зависит КПД котла

Коэффициент полезного действия представляет собой процент от теплотворного показателя горючего. Иными словами, КПД указывает, какую часть от теплоты сгорания топлива котлу удается использовать для обогрева. При этом любые расчеты принимают за основу свойства природного газа, который соответствует принятым государственным стандартам.

Показатели оборудования зависят от нескольких основных факторов:

• тип горелки – закрытые модели демонстрируют более высокую эффективность, нежели атмосферные;
• конструкция теплообменника – максимальный объем энергии теплоносителю передают настенные и напольные конденсационные модели;
• система управления – датчики, автоматические решения, встроенный или смонтированный отдельно насос гарантируют рациональное использование топлива;
• тип розжига – при устройстве электроподжига отсутствует необходимость в установке постоянно работающего запальника, что экономит ресурс;
• сторонние факторы – правильность установки, конструкция дымохода и т.д.

Рекомендуем:

«Хрущевки» в различных стилях: варианты интерьера Стандартные ванны: размеры и конфигурации сантехнических изделий Чем утеплить в бане потолок, стены и пол: лучшие материалы и технологии Утеплитель Урса – технические характеристики: качество и достоинства Снегозадержатели на крышу: классификация, особенности применения и монтажа Выгребная яма из бочки: пошаговый мастер-класс по обустройству Замена проводки в квартире: составление схемы и алгоритм работ Глубина фундамента под баню — от чего зависит, выбора типа основания и строительство своими руками Какой выбрать трубогиб: обзор 10 лучших моделей трубогибов Москитная сетка своими руками на пластиковые окна