Как правильно рассчитать мощность отопительного котла в доме

В двух словах как работает котел

Котел это аппарат, который передает воде тепло, выделяемое при сгорании газа, угля или дерева.

В котлах чаще всего используется именно вода, так как она является самым дешевым и эффективным средством передачи тепла.

Котел преобразует тепло сгорания, нагревает воду или превращает воду в пар.

Далее, горячая вода или пар под давлением могут быть использованы для обогрева или на технические нужды.

Когда вода закипает, ее объем увеличивается в 1600 раз.

Это создает силу, которая по мощи сравнима с силой взрыва пороха.

Вас может заинтересовать:

• Расчет тепловых нагрузок
• Автоматизированные узлы управления отоплением
• Перевод котла в водогрейный режим

Что такое теплопотери дома?

Теплопотери дома – это выход тепла изнутри здания на улицу. Как правило, это происходит через крышу, стены, окна и пол. Определение теплопотерь поможет определить наиболее эффективную систему отопления и обеспечить надлежащий обогрев вашего жилья.

Если потери тепла низкие, очень вероятно, что теплого пола будет достаточно. Но если потери высоки, вам могут потребоваться другие способы уменьшения выхода тепла для обеспечения эффективной работы системы. Теплопотери также указывают на то, соответствует ли здание нормативным требованиям и, что более важно, определяют потребности в энергии и эксплуатационные расходы вашего дома.

Дом с высокой потерей тепла дороже в обслуживании. Но хорошая новость заключается в том, что есть несколько простых советов, которые помогут вам снизить затраты на отопление к минимуму. Проще говоря, для того, чтобы система отопления обеспечивала достаточное количество тепла в помещении, выход системы должен быть больше, чем потери тепла.

Если потери тепла превышают тепловую мощность, ваши счета за отопление будут поглощать весь семейный бюджет. Открытые двери и окна являются одним из самых распространенных мест для выхода тепла.

Для того, чтобы дом был теплым, многие вынуждены увеличивать температуру обогрева, а значит, тратить большее количество энергии и тепла, львиная доля которого и так просачивается сквозь стены и выходит на улицу. Поиск путей улучшения изоляции в наших домах для минимизации потерь тепла является важным аспектом энергоэффективного и устойчивого дома.

Проблема, к сожалению, заключается в том, что многие просто понятия не имеют, куда девается тепло. В то время как обычный прохладный сквозняк чувствуется возле открытого окна, подавляющее большинство потерь тепла происходит в менее видимых областях дома. Поэтому, чтобы понять из чего формируется подбор мощности газового котла, обсудим, через какие конструкции происходят основные потери тепла. Эта информация поможет вам минимизировать потери, если при расчетах они окажутся неожидаемо высоки.

Стены

Около 35% всех потерь тепла в доме совершается через стены. Стены дома находятся в физическом контакте с более холодными температурами снаружи. Большинство застройщиков пытаются замедлить этот естественный процесс, заполнив пространство между внешней и внутренней стенками материалом, который является плохим проводником тепла и, следовательно, обладает естественными изоляционными свойствами. К сожалению, для домов, которые были построены с плохой изоляцией, демонтировать всю стену, заменить изоляцию, а затем заново возвести новые перекрытия будет неоправданно дорого.

Подвал и пол

Около 15% всех потерь тепла в доме совершается через пол и подвал, если в вашем доме он есть. Фундамент подвала и цементные плиты, которые расположены прямо под вашим домом, имеют очень плохие изоляционные свойства. Большинство современных домов не имеют изоляции пола, что делает его основным источником потерь тепла.

Чердак

Горячий воздух поднимается вверх, и из-за этого большая часть тепла, которую мы теряем в наших домах, выходит через чердак. По оценкам, 25% всех потерь тепла происходит через чердак или крышу дома. Трещины или отверстия в мансарде вместе с неправильно размещенными вентиляционными отверстиями обеспечивают большую потерю тепла.

Окна и двери

И наконец, еще 25% потерь тепла в доме происходит через окна и двери. В основном из-за утечек воздуха и трещин вокруг фундамента, которые можно просто отремонтировать, регулярно уплотняя дверные и оконные проемы. Кроме того, чтобы уменьшить количество потерь тепла через окна, необходимо установить тройные стеклопакеты. Поскольку воздух является плохим проводником тепла, эти окна имеют 3 слоя стекла, с промежутком примерно 1/3 дюйма. Это пространство между отдельными частями стекла служит естественной изоляцией, чтобы уменьшить потери тепла через окна.

Что влияет на мощность отопления

В любой отопительной системе тепло поступает в помещение от радиаторов, которые нагреваются теплоносителем. Именно теплоноситель, имеющий определенную температуру, содержит необходимую энергию, которая затем выделяется в воздух. А значит, не зря отопительный котел считают сердцем всей системы.

Какие же факторы влияют на его мощность?

• Основной — это площадь и объем обогреваемого дома. Чем выше эти два показателя, тем больше энергии будет потреблять дом.
• Второй фактор — это количество окон и входных дверей, а также качество элементов, установленных в этих проемах. Чем больше проемов, тем мощнее должен быть отопительный котел. Этот показатель можно сократить, если поставить многокамерные пластиковые окна и приобрести двери с утеплением. Благо, сегодня это не проблема.
• Третий фактор — это погодные условия в том регионе, где находится дом. Существуют коэффициенты, которые доводят мощность котла до более точного показателя. Для северных районов он составляет 1,5-2,0. Это означает, что полученную расчетным и опытным путем мощность необходимо умножить на данный коэффициент. И чем ближе к северу вы строите свой дом, тем выше будет коэффициент. Для средней полосы России он равен 1,2-1,5, а для южных регионов — 0,7-1,2.

Это основные факторы, влияющие на мощность котельного оборудования. Сюда еще можно добавить наличие или отсутствие теплоизоляции пола, стен и потолка, толщину стен и материал, из которого они возведены, наличие в доме отапливаемого подвала. Так что поправки можно делать до бесконечности.

Возвращаемся к расчету и берем формулу, по которой рассчитываем мощность котла:
W = S x W уд. / 10.

S — это площадь дома. W уд. — тот самый коэффициент, который делает поправку на регион. Очень часто строители для приблизительного расчета мощности отопительного котла принимают этот показатель равным единице. На один квадратный метр обогреваемой площади потребуется 10 киловатт тепловой энергии, что считается достаточным для комфортного проживания в таком доме.

Какие существуют варианты расчета

Чтобы сделать правильный выбор газового оборудования, предлагаем воспользоваться тремя вариантами расчета:

1. Точный теплотехнический — не подходит для обычных потребителей, сложен и требует использования тепловизора.
2. На онлайн-калькуляторе — чтобы получить результат, пользователь вводит исходные данные в специальную программу: число окон, дверей, толщина стенок и другие сведения. На их основе программа выдает результат.
3. Вычисления вручную. Наиболее доступный способ узнать оптимальную теплопроизводительность нагревателя — воспользоваться элементарным отношением площади и мощности. Используется формула: 10 м² = 1 000 Вт. Такой простой вариант корректен для сооружений, характеризующихся средней степенью теплоизоляции и имеющих потолки высотой около 2,7 м.

Разработчики, рассчитывая мощностные характеристики отопительных аппаратов, часто учитывают объем помещений. В технической документации импортных моделей часто встречается параметр «обогрев в м³».

Расчет мощности котла с одним контуром

Выполнив простейший расчет для одноконтурного настенного или напольного котла с помощью соотношения: 10 кВт на 100 м²,  нужно увеличить расчетное значение на 15–20%.

Приведем пример вычислений. Нужно оборудовать дом площадью 80 м². Для его отопления понадобится  аппарат на 9 600 Вт = 8 000 Вт + 20 %. Если в продаже  нет точно подходящего варианта, следует взять модификацию с большей производительностью. Такой способ вычислений подходит только для аппаратов с одним контуром, без бойлера косвенного нагрева.

Расчет мощности котла с двумя контурами

Расчет производим на основе такого соотношения: 10 м² = 1 000 Вт + 20% (запас) + 20% (нагрев воды). Если дом имеет площадь 200 м², то искомая величина составит: 20 000 Вт + 40% =  28 000 Вт.

Определение мощности модели с бойлером

Сначала определяют нужный объем бойлера, чтобы он мог удовлетворить потребности домочадцев в горячей воде. Расход воды вычисляют, учитывая работу всех точек водозабора:

• ванна — 8–9 л/мин;
• душ — 9 л/мин;
• туалет — 4 л/мин;
• мойка — 4 л/мин.

В технической документации к бойлеру указано, какая требуется производительность котла, чтобы обеспечивать нагрев воды. Для бойлера на 200 л воды подойдет нагреватель мощностью примерно 30 кВт. Затем подсчитывают производительность, необходимую для отопления. Полученные результаты суммируют. В конце вычислений от полученного результата нужно отнять 20 %, так как нагрев воды для ГВС и отопления происходит одновременно.

Расчет мощности котла для типовых домов с учетом климатической зоны

Для домов, выстроенных по типовым проектам, применяют формулу: М = S*УМ/10, где

• М/УМ — расчетная/удельная мощность, кВт;
• S — площадь, м².

УМ зависит от региона, кВт:

• юг — 0,7–0,9;
• средняя полоса — 1,0–1,2;
• Подмосковье — 1,2–1,5;
• Север — 1,5–2,0.

Выполним вычисления для дома площадью 300 м², расположенного в Подмосковье: 300*1,3/10 = 39 кВт. Этот результат подходит для установки одноконтурных моделей. Чтобы высчитать мощность двухконтурного аппарата, необходимо увеличить итоговое число на 25%.

Описание параметра и факторы влияния на мощность

Правильный выбор котла должен базироваться на точных знаниях тепловых потерь дома. Избыточная мощность приведет к перерасходу природного газа, а ее недостаток может стать причиной скорой поломки оборудования. Факторы, влияющие на определение основного показателя отопительного прибора:

• климатический пояс;
• обогреваемая площадь;
• потребление ГВС;
• объем жилого пространства;
• теплопроводность стен, потолка;
• наличие чердака, мансарды, подвала;
• тип и схема вентиляции в здании.

Стены должны быть теплопроводными.

Вычисления без учета этих параметров носят приблизительный характер с отклонением в ту или иную сторону на 50% и более.

Нужна ли избыточная мощность

Не стоит покупать модель с производительностью, существенно превышающей максимальный показатель (с учетом надбавки 15—20%). Избыток приводит к негативным последствиям:

1. Высокая стоимость. Чем мощнее модель, тем она дороже. Нерационально приобретать технику, возможности которой не будут использованы.
2. Рост затрат на расходные элементы.
3. Низкая эффективность горелки — это повлияет на расход газа.
4. При минимальных нагрузках автоматика чаще выходит из строя.
5. Если оборудование не является оптимальным для конкретной площади, происходит ускоренный износ узлов и деталей.

Как подсчитать расходы

Зная мощностные характеристики оборудования, можно рассчитать расход газа. При вычислении учитывается КПД. Стандартные версии имеют КПД на уровне 92—93%, модели конденсационного типа — 108—109%. При 100-процентной теплоотдаче 10 кВт тепловой энергии вырабатываются после сгорания 1 м³ природного газа. Таким образом, для создания мощности в 10 кВт при КПД 92% расход топлива составит 1,12 м³, а при КПД 108% — 0,92 м³.

Рассчитывая объемы потребляемого топлива, учитывают производительность аппаратов. Модель на 10 кВт сжигает за час 1,12 м³ газа, а на 40 кВт — 4,48 м³. Производители часто указывают в технической документации среднее значение расхода топлива, но все-таки оно разное для каждой модели.

Чтобы узнать предстоящие затраты на отопление при использовании энергозависимых версий, необходимо также вычислить затраты на электроэнергию.

Как учесть высоту потолков

Вышеприведенные расчетные формулы подходят для зданий, высота потолков которых не превышает 3 метров. Если потолки выше, нужно использовать другие формулы: М = Q*К, где:

• М — мощность расчетная, кВт;
• Q — тепловые потери, кВт;
• К — коэффициент запаса.

К = 1,15—2, или 15–20%.

Чтобы вычислить теплопотери, используют формулу:

Q = V*P*k/860, где:

• V — объем помещений, м³;
• Р — разница между значениями температур в доме и на улице, °C;
• k — коэффициент рассеивания, зависящий от теплоизоляционных характеристик сооружения.

Величина коэффициента определяется видом сооружения:

• не имеющие теплоизоляции: деревянные конструкции, строения из гофрированных железных листов, — 3,0—4,0;
• с малой теплоизоляцией — 2,0—2,9;
• со средней теплоизоляцией — 1—1,9;
• с высокой теплоизоляцией — 0,6—0,9.

Если сооружение небольшое и имеет хорошие теплоизоляционные характеристики, большой производительности котла не потребуется. Бывает, что в продаже нет варианта с подходящими характеристиками. Тогда нужно брать вариант с теплопроизводительностью немного выше расчетного значения. Разница будет сглажена системами автоматического регулирования.

Требования к показателю

Основное пожелание к главной характеристике оборудования — соответствие его мощности оптимальному значению для квартиры и имеющихся условий. Отклонение от него должно быть минимальным. Также предъявляются дополнительные требования в зависимости от величины расчетного значения:

• для приборов с P < 30 кВт необходимая высота потолков — больше 2,2 м;
• для аппаратов с P > 30 кВт высота помещений — не меньше 2,5 м;
• для нескольких агрегатов расстояние между ними и стеной — не менее 1 м, для 1 прибора между его передней частью и противоположной стеной также не меньше 1 м;
• его верхняя часть должна отстоять от потолка — на 0,7 м;
• ширина двери в помещении с отопительным прибором — не менее 0,8 м;
• стены, двери, перегородки в котельной должны быть огнестойкими и устойчивыми к пару и газам;
• площадь котельной с любым типом установки — не меньше 4 м² с сохранением обзора;
• помещение должно иметь раздельные выходы наружу для обеспечения отвода и притока воздуха с улицы;

Объем котельной прямо зависит от мощности обогревающего оборудования:

• для P <= 30 кВт — больше 7,5 м³;
• для P от 30 кВт до 80 кВт — до 15 м³;
• для P от 80 кВт до 200 кВт — свыше 15 м³.

Следует подбирать объем котельной.

Категорически не рекомендуется производить самостоятельное подключение оборудования.

Как определить производительность котла

Существует два основных метода определения эффективности котла.

Прямой метод: Производительность котла = Содержание энергии в топливе / Содержание энергии в паре или воде * 100%

Косвенный метод: Производительность котла = ( Содержание энергии в топливе – Потери) * 100%

Прямой метод

Преимущества прямого метода:

• Можно быстро самостоятельно оценить эффективность котла.
• Легко посчитать, требуется лишь несколько параметров для вычисления.
• Требуется лишь несколько инструментов для проведения замеров.

Недостатки прямого метода:

• Не дает информации относительно того, почему эффективность низкая.
• Не дает информации о потерях.

Непрямой метод

Непрямой метод также еще называется методом расчета потерь.

Основные потери в котле:

• Потеря тепла вместе с дымовыми газами.
• Потеря тепла из-за влаги в топливе и воздухе для горения.
• Потеря тепла из-за сжигания водорода.
• Потеря из-за излучения тепла с поверхностей котла.
• Потеря из-за недожога топлива.

Данные, необходимые для расчета эффективности котла с использованием непрямого метода:

• Основные параметры используемого топлива (H2, O2, S, C, влага, зола).
• Процентное содержание кислорода и CO2 в дымовых газах.
• Температура дымовых газов.
• Температура и влажность воздуха внутри котельной.
• Теплотворная способность топлива в ккал / кг.
• Теплотворная способность золы в ккал / кг (для твердотопливных котлов).

Преимущества косвенного метода расчета потерь в котле:

• Основное преимущество непрямого метода в том, что вы сразу понимаете суть ваших потерь.
• На часть из этих потерь можно повлиять, сократить или снизить их до нуля.

Недостатки косвенного метода:

• Расчет производительности котла с помощью непрямого метода более сложный чем прямой метод.
• Требуется больше оборудования и замеров.

Для понимания какие потери в вашем котле, мы рекомендуем провести энергетическое обследование котельной.

Это поможет сократить потери в котле до минимума.

Как провести обследование котельной, можно узнать здесь.

Температура дымовых газов

Температура дымовых газов должна быть максимально низкой.

Однако она не должна быть настолько низкой, что водяной пар образует конденсат на стенах думой трубы.

Это особенно важно, если топливо содержит большое количество серы, которая может спровоцировать коррозию дымовой трубы.

Температура дымовых газов выше 200 ° C означает, что существует возможность установить экономайзер.

Также, это может означать, что внутри котла образовалась накипь, которую необходимо устранить (почистить котел).

Подогрев подпиточной воды с помощью экономайзера

Как правило, температура дымовых газов в современных котлах колеблется от 200 oC до 300 oC.

Если температура дымовых газов выше 200 oC — можно ставить экономайзер.

В твердотопливных котлах температура дымовых газов не должна быть ниже 200 oC, иначе оксиды серы будут конденсироваться на стенках думой трубы и вызывать коррозию.

При использовании чистого топлива, такого как природный газ, сжиженный нефтяной газ или газойль, температура дымовых газов может быть значительно ниже 200 oC.

Потенциал энергосбережения зависит от типа котла и используемого топлива.

Для типично котла старой модели с температурой дымовых газов 250 ° С — 300 °С можно использовать экономайзер, который позволит уменьшить температуру до 200 ° С.

Это позволит увеличить температуру подаваемой воды на 15 ° С, что в свою очередь увеличит производительность котла на 2% – 3%.

В современных газовых котлах, с температурой дымовых газов около 140 ° С, можно понизить температуру дымовых газов до 65 ° С.

Это увеличит эффективность котла на 4% – 5%.

Предварительный подогрев воздуха

Предварительный подогрев воздуха является альтернативой подогреву подпиточной воды.

Для повышения производительности на 1%, температура воздуха для горения должна быть повышена на 20 oC.

Большинство горелок, используемых в старых котлах, не рассчитаны на воздух подогретый до очень высокой температуры.

Современные котлы и горелки могут выдерживать воздух подогретый до высокой температуры, поэтому, в качестве альтернативы экономайзеру, можно рассматривать теплообменник.

Недожог топлива

Неполное сгорание может возникнуть из-за нехватки кислорода, переизбытка топлива или плохого смешивания топлива с кислородом.

Неполное сгорание топлива можно легко определить по цвету дыма. Эту проблему необходимо немедленно устранять.

В случае с газовыми котлами, при условии достаточного уровня кислорода, темный дым указывает на проблему с горелкой.

Тем не менее, самая распространенная причина неполного сгорания топлива – плохое смешивание топлива и кислорода в горелке.

Недожог топлива в котле

В твердотопливных котлах недожог топлива может составлять 2% и более.

Самые распространенные проблемы в твердотопливных котлах:

• куски топлива разных размеров, часть из которых не сгорает полностью,
• угольная пыль, которая препятствует хорошему смешиванию топлива и кислорода.

Контроль избыточного воздуха

Избыточный кислород необходим для поддержания оптимальной работы котла.

Оптимальный уровень кислород это когда сумма потерь из-за неполного сгорания и потерь из-за избытка тепла в дымовых газах минимальна.

Оптимальный уровень кислорода зависит от конструкции печи, типа горелки и вида топлива.

Оптимальный уровень кислорода для вашего котла можно определить путем проведения испытаний с различными соотношениями компонентов топливо-воздушной смеси.

Подгонка избыточного воздуха до оптимального уровня приводит к уменьшению потерь тепла в дымовых газов и топлива.

Сокращение кислорода на 1% повышает производительность котла на 0,6%.

Существуют различные методы контроля избыточного воздуха:

• Портативные анализаторы кислорода и тяговые датчики могут использоваться для периодического считывания, чтобы оператор вручную регулировал поток воздуха для оптимальной работы. Таким образом возможно сокращение избыточного кислорода до 20%.
• Более оптимальным методом является стационарно установленный анализатор кислорода. С его помощью оператор может постоянно регулировать подачу кислорода.
• Такой же анализатор с дистанционным управлением позволяет оператору дистанционно управлять несколькими котлами одновременно.

Самая продвинутая система – это автоматическое управление уровнем кислорода. Но такая система, из-за своей высокой стоимости, оправдана только для очень больших котельных.

Потери тепла через обмуровку котла

Потери тепла через обмуровку котла

Внешние поверхности котла более горячие, чем окружающая среда.

Таким образом, поверхность котла теряет тепло в зависимости от площади поверхности и разницы в температуре между поверхностью и окружающей средой.

Потери тепла через обмуровку котла обычно являются фиксированными потерями, независимо от мощности котла.

Современные котлы теряют не более 1,5% через обмуровку, принимая во внимание, что котел работает на полную мощность.

Если же котел работает только на 25% своей мощности, потери могут достигать 6%.

Потери тепла через обмуровку можно легко выявить и устранить с помощью тепловизионного обследования.

Ремонт обмуровки и увеличение изоляции котла и трубопроводов поможет сократить потери до минимума.

Неконтролируемая непрерывная продувка

Неконтролируемая непрерывная продувка котла влечет за собой огромные потери тепла и энергии.

Автоматизированное управление продувкой может быть хорошим решением в этом случае.

Автоматика будет контролировать уровень электропроводимости и кислотности воды, и, при их увеличении, запускать механизм продувки.

Контролируемая продувка может сократить уровень потерь на 3%.

Удаление накипи в котлах

Удаление накипи и сажи

В твердотопливных котлах накопление сажи на поверхностях действует как изолятор.

Любые такие образования должны регулярно удаляться.

Повышенные температуры дымовых газов может указывать на накопление сажи.

Образование накипи на внутренних поверхностях котла также повышает температуру дымовых газов и увеличивает потери.

Увеличение температуры дымовых газах, при нормальном уровне избыточного воздуха, указывает на плохую теплопередачу внутри котла, то есть на внутренних поверхностях котла образовалась накипь.

Первое, эту накипь необходимо удалить.

Второе, необходимо изменить процедуру чистки котла.

Температуру дымовых газов необходимо постоянно контролировать — это отличный индикатор чистоты внутренних поверхностей котла.

Как только температуру дымовых газов поднимается примерно на 20 ° C, по сравнению со вновь очищенным котлом, пришло время удалить отложения.

Для контроля температуры мы рекомендуем установить термометр у основания дымовой трубы.

По нашим оценкам, 2-3 мм накипи увеличивают расход топлива на 2,5%.

Для удаления накипи мы рекомендуем периодическую очистку всех поверхностей внутри котла, дымовых труб, экономайзеров и воздухонагревателей.

Снижение давления пара в котле

Еще один метод повысить производительность котла это снижение давления.

Снижение давления пара в котле может сократить расход топлива на 1% – 2%.

Более низкое давление дает более низкую температуру насыщенного пара и дымовых газов.

Пар генерируется при определенном уровне давления / температуры для использования в конкретном процессе.

В некоторых случаях процесс не протекает все время, и есть периоды, когда давление в котле может быть уменьшено.

Стоит отметить, что необходимо относится с осторожностью к сокращению давления в котле.

Побочные эффекты могут отрицательно повлиять на любую потенциальную экономию.

Давление необходимо уменьшать поэтапно, но не более чем на 20%.

Влияние загрузки на производительность котла

Максимальная эффективность работы котла не возникает при полной нагрузке, а на уровне 65% – 85% от полной нагрузки.

Если загрузка котла ниже 65% – его эффективность снижается.

При загрузке ниже 25% производительность котла снижается в разы.

При загрузке ниже 25% котлы использовать не рекомендуется.

Правильное планирование работы котлов

Так как оптимальная производительность котла достигается при 65-85% от полной нагрузки, в целом, как правило, более эффективно использовать меньшее количество котлов при более высоких нагрузках, чем использовать большое количество при низких нагрузках.

Замена котла

Потенциальная экономия от замены котла зависит от ожидаемого увеличения производительности нового котла.

Замена котла может быть финансово привлекательной если:

• существующий котел морально устарел,
• не способен работать на более дешевом топливе,
• не соответствует экологическим требованиям,
• не соответствует современным техническим требованиям,
• постоянно перегружен или недогружен,
• не может снабжать организацию паром, водой требуемой температуры и давления.

Замена котла это большая инвестиция.

Поэтому, к этому мероприятию необходимо подойти очень серьезно.

Котел служит, как минимум 25 лет, поэтому необходимо

• подумать о долгосрочных перспективах развития организации,
• технических потребностях в будущем,
• оценить все технико-экономическом факторы,
• ценах на топливо через 5, 10, 15 лет,
• сделать качественный расчет срока окупаемости замены котла.

Продувка котла

Когда вода кипит и образуется пар, любые растворенные твердые вещества, содержащиеся в воде, остаются в котле.

Если в воде много твердых веществ, они будут концентрироваться и могут в конечном итоге достичь уровня, в котором их растворимость в воде превышена, и они начнут осаждаться.

Выше определенного уровня концентрации твердые вещества способствуют вспениванию и вызывают перенос воды в пар.

Отложения также приводят к образованию накипи внутри котла, что приводит к локальным перегревам, плохой теплопередаче и, в конечном итоге, к разрушению котла.

Поэтому необходимо постоянно контролировать уровень концентрации твердых веществ в воде.

Этот контроль достигается путем периодического сбрасывания определенного объема воды и замены ее на вновь подготовленную пресную воду.

Таким образом поддерживая оптимальный уровень твердых веществ в воде.

Продувка обязательное мероприятие для защиты поверхностей теплообменника в котле.

Тем не менее, продувка может стать значительным источником потерь тепла и производительности котла.

Проводимость в качестве индикатора качества воды в котельной

Измерение общего количества растворенных твердых веществ в воде требует много времени.

Поэтому для определения качества воды мониторится уровень электропроводимости.

Повышение электропроводимости указывает на увеличение твердых веществ в воды.

Существует два основных способа продувки котла — постоянная и периодическая.

Периодическая продувка

Периодическая продувка осуществляется путем открытия задвижки на короткое время.

В течение короткого времени сбрасывается большое количество воды.

Делать это можно, например, один раз в смену на 2 минуты.

Периодическая продувка требует большого кратковременного увеличения количества воды, подаваемой в котел.

Для этого могут потребоваться дополнительные насосы.

Кроме того, уровень твердых веществ в воде будет то понижаться, то повышаться.

Также, периодическая продувка приводит к значительным единовременным потерям тепловой энергии.

Непрерывная продувка

Непрерывная продувка это когда небольшое количество воды постоянно сбрасывается и заменяется на питательную воду.

У этого метода есть свои преимущества:

• Уровень твердых веществ в котле остается постоянным.
• Качество пара не меняется.
• Нет необходимости постоянно следить за процессом.

Тепло, которое сбрасывается, можно восстанавливать и использовать для подогрева подпиточной воды.

Этот тип продувки обычно используется в котлах высокого давления.

Преимущества продувки

Продувка котла имеет следующие плюсы:

• Снижение затрат на предварительную обработку подпиточной воды.
• Сокращение времени простоя.
• Увеличение срока эксплуатации котла.
• Снижение количества химикатов, используемых для обработки подпиточной воды.

Водоподготовка

Производство качественного пара зависит от правильного управления системой обработки воды.

Это на прямую влияет на чистоту и качество пара, уровня отложений, коррозии и срока службы котла.

Вся дрянь, которая поступает с водой скапливается в котле.

Поэтому производительность, эффективность и срок службы котла напрямую зависят от водоподготовки.

При увеличении давления и температуры, частицы, растворенные в воде, ведут себя по другому.

При нагреве и увеличении давления, многие растворимые компоненты превращаются в твердые или кристаллические частицы.

Когда растворимость конкретного компонента в воде превышает норму, появляется осадок и накипь.

Чтобы накипь и осадок не образовывались внутри котла, воду необходимо обработать и подготовить.

Как бороться с отложениями

Отложения в котлах возникают, в основном, из-за жесткой воды.

Отложения, в свою очередь, ведут к падению производительности котла, ухудшат качество пара и разрушают котел.

Отложения действуют как изоляторы и замедляют передачу тепла.

Внутренняя обработка воды

Внутренняя обработка осуществляется путем добавления химикатов в котел.

Химикаты предотвращают образование отложений и накипи.

А твердые частицы, растворенные в воде, сбрасываются во время продувки.

Метод внутренней обработки воды можно использовать если воду изначально хорошего качества, с низким содержанием твердых частиц и солей.

Если же твердых частиц и солей в воде много, тогда придется сбрасывать большое количество воды во время продувки, а это, в свою очередь, ведет к значительным теплопотерям и снижает производительность котла.

В общем, этом метод не эффективен, если у вас плохое качество воды.

Для обработки воды необходимо использовать разные химикаты, в зависимости от состава воды в вашем источнике.

Без предварительного химанализа воды и консультации со специалистами, мы не рекомендуем заниматься внутренней обработкой воды.

Внешняя обработка воды

Доступны следующие методы внешние обработки воды:

• ионизация,
• деминерализация,
• обратный осмос,
• механическая деаэрация,
• химическая деаэрация.

Прежде чем использовать какой-либо из них, воду необходимо предварительно подготовить, удалить из нее все крупные частицы, дать как следует отстоятся.

Заключение по теме

Даже если учесть все факторы, расчет все равно получится приблизительным. Ведь не все потолки одинаковой высоты, не везде на полу уложены теплые материалы (например, в ванных, душевых и бассейнах лежит холодная керамическая плитка), не во всех служебных и подсобных помещениях смонтированы радиаторы отопления. Нюансов выше крыши. Но все равно примите подобный расчет к исполнению.