Ефективността на различните нагреватели

Известно е, че коефициентът на ефективност (ЕФЕКТИВНОСТ) не може да бъде повече от един (или 100%). Този показател се определя от съотношението на изразходваната енергия за изпълнението на работата към енергията, получена по същото време. Следователно е невъзможно да се харчи повече енергия, отколкото е било. Сега обаче е възможно да се учим от рекламата, че например кондензиращият газов котел има ефективност над 100%, а термопомпата - 200%.

Размерът на отопляемата площ от различни нагреватели.

Котлите, работещи с различни горива, варират значително в този показател. Най-висока ефективност се осигурява от апарата, използван за отопление на помещението с електричество. Това обаче не означава, че тези нагреватели трябва да бъдат инсталирани.

Избирайки устройството, взимайте предвид неговите потребителски качества. На първо място, това се отнася до индикатора, като например оперативните разходи за отопление.

Котли за изкопаеми горива

Устройствата, работещи с електричество, имат ефективност, равна на 100%.

За тези, които използват биологично гориво, тоест дървесина или въглища, дизелово гориво или газ, производителите гарантират такива фактори:

• конвенционален газов котел - ηг = 90%;
• Кондензиращ газов котел - ηгк = 96%;
• на дизелово гориво - ηdt = 85%;
• на твърдо гориво (на дървесина) ηdr = 70% - пиролизният котел има по-висок коефициент, равен на ηdr pir = 90%.

Сравнителна таблица за традиционните електрически нагреватели.

За да закупите нагревател, трябва да изчислите мощността, необходима за подгряване на къщата. Силата на котела трябва да компенсира загубата на топлина, която излиза от вътрешността. Точното изчисление на тези загуби е доста сложно и е невъзможно без специалист. За приблизително изчисление обаче можете да използвате данните, получени на практика.

По този начин в европейските страни, където строителството отдавна се извършва с изолация на стени, тавани и тавани, е установено от практиката, че е достатъчно да се компенсират загубите с 1 m2 площ от 100 W Мощност на нагревателя.

За да се сравнят котлите с цената на горивото, е удобно да се използват практически установените почасови топлинни загуби за 1 m3 от обема на къщата. Ние го обозначаваме като γ (kW · h). Сега можете да определите количеството гориво, S, което трябва да бъде изгорено в рамките на един час. Това може да стане с помощта на формулата:

S = (γ × V) / (w × ефективност), (1)

където V е обемът на сградата;
w е специфичната топлина на изгаряне, kWh.

Специфичната топлина на изгаряне на някои видове гориво е:

• 1 m3 природен газ 34 MJ или 9,45 kWh;
• 1 kg дизелово гориво 42 MJ или 11,7 kWh;
• 1 литър дизелово гориво 33,6 MJ или 9,33 kWh;
• 1 kg суха дърва 10 MJ или 2,78 kW · h - в пиролизния котел специфичната топлина на изгаряне на дърва е по-висока и равна на 4 kWh.

Изчисляване на потреблението на някои видове гориво

Изчислете необходимото количество гориво за площта на сградата от 250 m2 с височина на тавана 3 m, т.е. V = 750 m3.

За Русия отоплителният сезон наистина продължава поне 250 дни. През това време газовите котли и котлите за течно гориво работят приблизително 6 часа на ден, т.е. само 250 × 6 = 1500 часа.
За тези котли използваме формула (1), предполагаме, че γ = 0,02 kWh / m3.

Принципът на пиролизния котел.

• газовият котел е нормален;

Часовата скорост на потока е:

Sc = (750 · 0,02 / (9,45 × 0,9) = 1,764 m3, което за 1500 часа експлоатация ще бъде 2645 m3.

При газов кондензиращ котел количеството на консумирания газ ще бъде 2480 m3.

• котел на дизелово гориво;

Часовата скорост на потока е:

Sdt kg = (750 · 0,02 / (11,7 × 0,85) = 1,51 кг, което за 1500 часа експлоатация ще бъде 2262 кг.

Консумацията на дизелово гориво в литри ще бъде:

Sdt l = (750 · 0,02 / (9,33 × 0,85) = 1,89 литра, което за 1500 часа експлоатация ще бъде 2837 литра.

За котлите с твърдо гориво този режим на работа не е подходящ. Тези котли работят непрекъснато, само за пиролизни котли трябва да се вземат предвид прекъсванията за отметката на нова част от дърва за огрев.

• конвенционален котел за дърва за огрев;

Работата непрекъснато през отоплителния сезон, т.е. времето за работа (в часове) за отоплителния сезон ще бъде 250 × 24 = 6000 часа.Чрез формулата (1) имаме:

Sdr = (750 · 0,02 / (2,78 × 0,7) = 7,7 kg, което за 6000 часа работа ще бъде 46,2 тона.

Фигура 1. Процес на горене в конвенционален и кондензиращ котел.

• пиролизен котел на дърво.

Конвенционалният пиролизен котел има горивна камера, чийто обем е 0,1 m3. Необходимата почасова консумация на дървесина ще бъде:

Sdr pir = (750 · 0,02 / (4 х 0,9) = 4,17 kg.

За да се определи потреблението за отоплителния сезон, е необходимо да се изчисли времето за работа на котела на един разделител за дърва за огрев. Камерата с обем от 0,1 m3 ще съдържа приблизително 20 кг дърва за огрев. Това означава, че едно изтегляне е достатъчно за 5 часа работа. Ако времето за товарене е 30 минути, то през деня трябва да извършвате 4 натоварвания от по 20 кг, само 80 кг на ден. За отоплителния сезон това ще бъде 20 тона, т.е. пиролизният котел е повече от два пъти по-ефективен от обичайното.

Сега, знаейки цената на всеки вид гориво, лесно е да разберете кое гориво е полезно да се използва в района на пребиваване.

Защо понякога получават повече от единство?

Как се получава този коефициент е по-голям от един (повече от 100%), може да се покаже чрез примера на апаратура за кондензационен газ.

За да се определи ефективността на газовите котли, е необходимо да се знае общото количество топлина, получена от изгарянето на газ. Тя ще включва топлината, която влиза в комина с продуктите на изгаряне. Заедно с дима в конвенционалните котли, ламинатната топлина на водната пара също напуска. Тази ситуация е показана в лявата част на изображението 1.

Фигура 2. Схема на масления нагревател.

Изчисляването на ефективността на тези котли се ръководи от по-ниската топлина на изгаряне, т.е. не вземайте предвид около 10% от латентната топлина, оставяйки заедно с водната пара.

Фигура 1 вдясно показва как се използва латентна топлина. За такава ефективност котел трябва да се изчислява по-висока калоричност, само нетните загуби през стената на топлообменника (3%) и комина (1%). Тогава този показател ще бъде равен на 96%.

Въпреки това, сравнявайки конвенционалните и кондензиращите котли, ефективността на последния продължава да се изчислява от по-ниската топлина на изгаряне и като резултат неговата стойност е по-голяма от 100%.

Реклама, трябва да се обърне внимание на потенциала за намаляване на разходите се дължи на намаляване на потреблението на газ в кондензационен котел и обяснете на клиента, колко бързо се изплати разликата в цената на котела и започнете да спестявате пари.

За домашните нагреватели и тяхната ефективност

Нагревателите, използвани за отопление на отделна стая, използват електроенергия. Следователно, цялата изстреляна топлина влиза в стаята, т.е. ефективността на тези устройства е почти равна на 100%. Ефективността на използването на топлина не зависи от източника на енергия, а от качеството на самата стая, по-точно колко дълго може да се съхранява входящата топлина.

Фигура 3. Принцип на нагревателя на вентилатора.

Някои от нагревателите, които ускоряват разпространението на топлината през стаята, имат феновете. Ако енергията, изразходвана за вентилатора, се изважда от общата консумирана от устройството енергия, останалата част ще се нагрява. И в този случай можем да приемем, че ефективността на устройството като нагревател е по-малко от 100%. Това обаче не е честно по отношение на устройството. В края на краищата той, в допълнение към генерирането на топлина, също се погрижи за най-бързо разпространение в стаята.

Що се отнася до ефективността на топлината, която е влязла в стаята, можем да говорим за ефективността на всяка стая. Тъй като абсолютно изолираните жилищни квартали не съществуват, всеки от тях има свои собствени особености и собствен коефициент.

Много често използваният нагревател е маслен охладител, единият от които е показан на фигура 2. За малки помещения отоплението с маслен охладител е най-подходящият вариант.

Вентилаторите за топлина създават висока степен на разпространение на топлината през стаята. Те специално комбинират нагревателния елемент (под формата на спирала или плочи) и вентилатор, който задвижва въздух през този елемент. Фигура 3 показва една от опциите за този нагревател.

Инфрачервените нагреватели не загряват въздуха, а обектите в стаята, които след това дават топлина на околната среда.

Най-ефективни са топлинните генератори за въглеродни нагреватели.

Така че ефективността не е определящ критерий за избора на нагревател. Всичко зависи от наличието на определен вид гориво и цената му.