Leistungszahl (Wirkungsgrad) – Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Effizienz ist

Bevor Sie darüber sprechen, wie Sie den Wirkungsgrad eines Festbrennstoffkessels erhöhen können, müssen Sie den Kesselwirkungsgrad ermitteln. Effizienz ist ein Wert, der jedem Mechanismus, System und sogar dem Arbeitsablauf innewohnt..

Der Wirkungsgrad beim Betrieb eines Festbrennstoffkessels ist ein prozentualer Wert und ist das Verhältnis von Brennstoffverbrauch zu nutzbarer Energie (Wärme), die vom Kessel zur Erwärmung des Hauses abgegeben wird.

Gemäß den für Festbrennstoffkessel spezifizierten und entwickelten Anforderungen sollte der Wirkungsgrad 85% … 95% betragen. Aber leider ist in der Praxis alles anders und der Wirkungsgrad erreicht selten 70%. Deshalb suchen viele Menschen nach allen möglichen Lösungen für das Problem..

Wie hoch ist die Effizienz von Heizgeräten?

Für jede Heizungsanlage, deren Aufgabe es ist, den Innenraum von Wohngebäuden und Bauwerken für verschiedene Zwecke zu beheizen, war und ist die Arbeitseffizienz ein wichtiger Bestandteil. Der Parameter, der den Wirkungsgrad von Festbrennstoffkesseln bestimmt, ist der Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad zeigt das Verhältnis der verbrauchten Wärmeenergie, die der Kessel bei der Verbrennung von Festbrennstoffen liefert, zur Nutzwärme, die dem gesamten Heizsystem zugeführt wird..

Dieses Verhältnis wird in Prozent ausgedrückt. Je besser der Kessel arbeitet, desto höher ist der Prozentsatz. Unter den modernen Festbrennstoffkesseln gibt es Modelle mit hohem Wirkungsgrad, Hightech, effizient und sparsam..

Als Referenz: Als grobes Beispiel sollten Sie den thermischen Effekt bewerten, der beim Sitzen in der Nähe eines Feuers erzielt wird. Die beim Verbrennen von Holz freigesetzte Wärmeenergie ist in der Lage, den Raum und die um das Feuer begrenzten Gegenstände zu erwärmen. Der größte Teil der Hitze eines brennenden Feuers (bis zu 50-60 %) geht in die Atmosphäre und bietet keinen anderen Vorteil als ästhetischen Inhalt, während benachbarte Gegenstände und Luft eine begrenzte Menge an Kilokalorien erhalten. Die Effizienz des Lagerfeuers ist minimal.

Die Effizienz von Heizgeräten hängt stark davon ab, welche Art von Brennstoff verwendet wird und welche Konstruktionsmerkmale das Gerät hat..

Zum Beispiel: Bei der Verbrennung von Kohle, Holz oder Pellets werden unterschiedliche Mengen an Wärmeenergie freigesetzt. Der Wirkungsgrad hängt maßgeblich von der Technologie der Brennstoffverbrennung in der Brennkammer und der Art der Heizung ab. Mit anderen Worten, jeder Heizgerätetyp (traditionelle Festbrennstoffkessel, Langbrenner, Pelletkessel und Pyrolysegeräte) hat seine eigenen technologischen Konstruktionsmerkmale, die sich auf die Effizienzparameter auswirken.

Die Betriebsbedingungen und die Lüftungsqualität spiegeln sich auch in der Effizienz der Kessel wider. Eine schlechte Belüftung verursacht einen Luftmangel, der für die hohe Intensität des Verbrennungsprozesses der Kraftstoffmasse notwendig ist. Der Zustand des Schornsteins bestimmt nicht nur den Komfort im Innenraum, sondern auch die Effizienz der Heizungsanlage, die Funktionsfähigkeit des gesamten Heizungssystems.

In der Begleitdokumentation des Heizkessels muss der vom Hersteller angegebene Gerätewirkungsgrad angegeben sein. Die Einhaltung der tatsächlichen Indikatoren der deklarierten Informationen wird durch die korrekte Installation des Geräts, die Umreifung und den anschließenden Betrieb erreicht.

Effizienz: das Konzept der Effizienz

Stellen Sie sich vor, Sie kamen zur Arbeit ins Büro, tranken Kaffee, plauderten mit Kollegen, sahen aus dem Fenster, aßen, sahen aus dem Fenster und der Tag verging. Wenn Sie bei der Arbeit keinen einzigen Job gemacht haben, können wir davon ausgehen, dass Ihre Effizienz Null ist..

Im umgekehrten Fall, wenn Sie alles geplante erledigt haben, beträgt die Effizienz 100 %.

Tatsächlich ist die Effizienz der Prozentsatz der nützlichen Arbeit aus der aufgewendeten Arbeit.

Berechnet nach der Formel:

Effizienzformel

η = (schlecht / Aspent) * 100%

η – Wirkungsgrad [%]

Nützlich – nützliche Arbeit [J]

A aufgewendet – aufgewendete Arbeit [J]

Es gibt einen philosophischen Aufsatz von Albert Camus “The Myth of Sisyphus”. Es basiert auf der Legende eines gewissen Sisyphos, der wegen Täuschung bestraft wurde. Nach seinem Tod wurde er dazu verurteilt, für immer einen riesigen Kopfsteinpflaster den Berg hinaufzuschleppen, von wo dieser Kopfsteinpflaster rollte, woraufhin Sisyphos ihn wieder den Berg hinauf schleppte. Das heißt, er erledigte einen völlig nutzlosen Job mit null Effizienz. Es gibt sogar einen Ausdruck “Sisyphusarbeit”, der jede nutzlose Handlung beschreibt.

Stellen wir uns vor, dass Sisyphos begnadigt wurde und der Stein nicht den Berg hinunterrollte. Dann hätte Camus erstens nicht über diesen Aufsatz geschrieben, weil es keine nutzlose Arbeit gab. Und zweitens wäre die Effizienz in diesem Fall nicht Null..

Die Nutzarbeit ist in diesem Fall gleich der potentiellen Energie, die das Kopfsteinpflaster erhält. Die potentielle Energie ist direkt proportional zur Höhe: Je höher sich der Körper befindet, desto größer ist seine potentielle Energie. Das heißt, je höher Sisyphos den Stein gerollt hat, desto mehr potenzielle Energie und damit nützliche Arbeit.

Potenzielle Energie

Ep = mg

Ep – potentielle Energie [J]

m – Körpergewicht [kg]

g – Erdbeschleunigung [m / s ^ 2]

h – Höhe [m]

Auf dem Planeten Erde g ≃ 9,8 m / s ^ 2

Die hier aufgewendete Arbeit ist die mechanische Arbeit des Sisyphos. Die mechanische Arbeit hängt von der aufgebrachten Kraft und dem Weg ab, auf dem diese Kraft aufgebracht wurde.

Mechanische Arbeit

A = FS

A – mechanische Arbeit [J]

F – aufgebrachte Kraft [N]

S – Weg [m]

Und wie können wir zuverlässig feststellen, welche Arbeit sinnvoll ist und welche aufgewendet wird??

Alles ist sehr einfach! Wir stellen zwei Fragen:

  1. Wie läuft der Prozess ab??
  2. Für welches Ergebnis?

Im obigen Beispiel findet der Prozess statt, damit der Körper eine bestimmte Höhe erreicht, dh er erhält potenzielle Energie (für die Physik sind dies Synonyme). Der Prozess findet aufgrund der von Sisyphos aufgewendeten Energie statt – das ist die aufgewendete Arbeit.

Definition und Dekodierung der Effizienz

Erklärung der Abkürzung – Effizienz. Aber auch diese Interpretation mag beim ersten Mal nicht ganz klar sein. Dieser Koeffizient charakterisiert die Effizienz eines Systems oder eines bestimmten Körpers und häufiger eines Mechanismus. Effizienz zeichnet sich durch die Rückführung oder Umwandlung von Energie aus.

Dieser Koeffizient gilt für fast alles, was uns umgibt, und sogar für uns selbst, und zwar in größerem Maße. Schließlich leisten wir ständig nützliche Arbeit, aber wie oft und wie wichtig das ist, ist eine andere Frage, und dafür wird der Begriff „Effizienz“ verwendet..

Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass dieser Koeffizient ein unbegrenzter Wert ist, er stellt in der Regel entweder mathematische Werte dar, beispielsweise 0 und 1, oder, wie häufiger der Fall ist, in Prozent..

In der Physik wird dieser Koeffizient mit dem Buchstaben Ƞ bezeichnet, oder, wie man ihn früher nannte, Eta.

Was bedeutet Effizienz

Effizienz in der Elektrodynamik

Wir nutzen täglich verschiedene elektronische Geräte: vom Wasserkocher bis zum Smartphone, vom Computer bis zum Saugroboter – und für jedes Gerät können Sie einfach durch Berechnung des Wirkungsgrades feststellen, wie effektiv es die Aufgabe erfüllt, für die es gedacht ist.

Erinnern wir uns an die Formel:

Effizienz

η = Nützlich / Aspent * 100%

η – Wirkungsgrad [%]

Nützlich – nützliche Arbeit [J]

A aufgewendet – aufgewendete Arbeit [J]

Es gibt auch Nuancen für elektrische Schaltungen. Schauen wir uns das Beispiel der Aufgabe an.

Herausforderung, es herauszufinden

Bestimmen Sie die Effizienz eines Wasserkochers, wenn das Wasser in 2 Minuten 22176 J Wärme aufgenommen hat, die Spannung im Netz 220 V beträgt und der Strom im Wasserkocher 1,4 A . beträgt.

Lösung:

Der Zweck eines Wasserkochers besteht darin, Wasser zu kochen. Das heißt, seine nützliche Arbeit ist die Wärmemenge, die zum Erhitzen des Wassers verwendet wurde. Wir wissen es, aber es ist trotzdem nützlich, sich die Formel zu merken

Die zum Heizen aufgewendete Wärmemenge

Q = cm (t Ende-t Anfang)

Q – Wärmemenge [J]

c – spezifische Wärmekapazität des Stoffes [J / kg * ˚C]

m – Masse [kg]

t end – Endtemperatur [˚C]

anfänglich – Anfangstemperatur [˚C]

Der Wasserkocher funktioniert, weil er eingesteckt ist. Die aufgewendete Arbeit ist in diesem Fall die Arbeit des elektrischen Stroms.

Elektrischer Strom Arbeit

A = (I ^ 2) * Rt = (U ^ 2) / R * t = UIt

A – Arbeit des elektrischen Stroms [J]

I – Stromstärke [A]

U – Spannung [V]

R – Widerstand [Ohm]

t – Zeit [s]

Das heißt, in diesem Fall sieht die Effizienzformel wie folgt aus:

η = Q / A * 100% = Q / UIt * 100%

Wir konvertieren Minuten in Sekunden – 2 Minuten = 120 Sekunden. Jetzt kennen wir alle Werte, also ersetzen wir sie:

η = 22176/220 * 1,4 * 120 * 100 % = 60 %

Antwort: Die Effizienz des Wasserkochers beträgt 60%.

Lassen Sie uns eine andere Formel für die Effizienz herleiten, die oft für elektrische Schaltungen nützlich ist, aber für alles gilt. Dies erfordert eine Formel für die Arbeit durch die Macht:

Elektrischer Strom Arbeit

A = Pt

A – Arbeit des elektrischen Stroms [J]

P – Leistung [W]

t – Zeit [s]

Setzen wir diese Formel im Zähler und im Nenner ein, wobei wir berücksichtigen, dass die Potenz unterschiedlich ist – nützlich und verbraucht. Da wir immer von einem Prozess sprechen, d.h. nützliche und aufgewendete Arbeit auf den gleichen Zeitraum beschränkt sind, können Sie die Zeit reduzieren und erhalten die Formel für Effizienz in Bezug auf Leistung.

Interpretation des Konzepts

Der Elektromotor und andere Mechanismen verrichten eine bestimmte Art von Arbeit, die als nützlich bezeichnet wird. Das Gerät verschwendet, während es funktioniert, etwas Energie. Um die Arbeitseffizienz zu bestimmen, wird die Formel ɳ = A1 / A2x100% angewendet, wobei:

  • A1 – nützliche Arbeit, die von einer Maschine oder einem Motor ausgeführt wird;
  • A2 – allgemeiner Arbeitszyklus;
  • η – Bezeichnung des Wirkungsgrades.

Der Indikator wird in Prozent gemessen. Um den Koeffizienten in der Mathematik zu finden, wird die folgende Formel verwendet: η = A / Q, wobei A Energie oder Nutzarbeit ist und Q verbrauchte Energie ist. Um den Wert in Prozent auszudrücken, wird der Wirkungsgrad mit 100 % multipliziert. Die Aktion hat keine sinnvolle Bedeutung, da 100% = 1. Bei einer Stromquelle ist der Wirkungsgrad kleiner als eins.

In der High School lösen die Schüler Probleme, bei denen sie die Effizienz von Wärmekraftmaschinen finden müssen. Der Begriff wird wie folgt interpretiert: das Verhältnis der vom Aggregat geleisteten Arbeit zur vom Heizgerät aufgenommenen Energie. Die Berechnung erfolgt nach folgender Formel: η = (Q1-Q2) / Q1, wobei:

  • Q1 – vom Heizelement empfangene Wärme;
  • Q2 – dem Kühlaggregat zugeführte Wärme.

Der Maximalwert des Indikators ist typisch für eine zyklische Maschine. Er arbeitet bei den angegebenen Temperaturen des Heizelements (T1) und des Kühlschranks (T2). Die Messung erfolgt nach der Formel: η = (T1-T2) / T1. Um den Wirkungsgrad eines mit fossilen Brennstoffen betriebenen Kessels zu ermitteln, wird der niedrigste Heizwert verwendet..

Der Vorteil einer Wärmepumpe als Heizgerät besteht darin, dass sie mehr Energie aufnehmen kann, als sie für den Betrieb aufwenden kann. Der Umwandlungsindex wird berechnet, indem die Kondensationswärme durch die für diesen Prozess aufgewendete Arbeit geteilt wird..

Die Kraft verschiedener Geräte

Laut Statistik gehen während des Betriebs des Geräts bis zu 25 % der Energie verloren. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Kraftstoff teilweise verbrannt. Ein kleiner Prozentsatz fliegt ins Auspuffrohr. Beim Starten erwärmt sich der Ottomotor selbst und seine Komponenten. Der Verlust beträgt bis zu 35% der Gesamtleistung.

Wenn sich die Mechanismen bewegen, tritt Reibung auf. Zum Lösen wird ein Gleitmittel verwendet. Sie ist jedoch nicht in der Lage, das Phänomen vollständig zu beseitigen, sodass bis zu 20% der Energie verbraucht werden. Beispiel für ein Auto: Wenn der Verbrauch 10 Liter Kraftstoff pro 100 km beträgt, werden für die Bewegung 2 Liter benötigt, und der Rest von 8 Litern ist ein Verlust.

Wenn wir die Effizienz von Benzin- und Dieselmotoren vergleichen, beträgt die Nettoleistung des ersten Mechanismus 25% und des zweiten – 40%. Die Einheiten sind einander ähnlich, haben jedoch unterschiedliche Arten der Gemischbildung:

  1. Die Kolben eines Benzinmotors arbeiten bei hohen Temperaturen und benötigen daher eine gute Kühlung. Wärme, die in mechanische Energie umgewandelt werden könnte, wird verschwendet, was zu einer Verringerung des Wirkungsgrades beiträgt.
  2. Im Kreislauf eines Dieselgerätes wird der Kraftstoff während des Verdichtungsvorgangs gezündet. Aus diesem Faktor können wir schließen, dass der Druck in den Zylindern hoch ist, während der Motor umweltfreundlicher und weniger als das erste Analogon ist. Wenn Sie die Effizienz bei niedrigem Betrieb und hoher Lautstärke überprüfen, wird das Ergebnis 50% überschreiten.

Asynchrone Mechanismen

Die Definition des Begriffs “Asynchronie” ist eine zeitliche Fehlanpassung. Das Konzept kommt in vielen modernen Maschinen zum Einsatz, die elektrisch sind und die entsprechende Energie in mechanische Energie umwandeln können. Vorteile der Geräte:

  • einfache Herstellung;
  • niedriger Preis;
  • Verlässlichkeit;
  • vernachlässigbare Betriebskosten.

Zur Berechnung des Wirkungsgrades wird die Gleichung η = P2 / P1 verwendet. Zur Berechnung von P1 und P2 werden die allgemeinen Daten zu Energieverlusten in den Motorwicklungen verwendet. Bei den meisten Einheiten liegt der Indikator im Bereich von 80-90%. Für eine schnelle Berechnung wird eine Online-Ressource oder ein persönlicher Rechner verwendet. Um den möglichen Wirkungsgrad eines externen Verbrennungsmotors zu überprüfen, der mit verschiedenen Wärmequellen betrieben wird, wird ein Stirling-Aggregat verwendet. Es wird in Form einer Wärmekraftmaschine mit einem Arbeitsfluid in Form einer Flüssigkeit oder eines Gases präsentiert. Der Stoff bewegt sich in einem geschlossenen Volumen.

Sein Funktionsprinzip basiert auf der allmählichen Erwärmung und Abkühlung des Objekts durch Entzug von Energie aus dem Druck. Ein ähnlicher Mechanismus wird bei einem kosmetischen Gerät und einem modernen U-Boot verwendet. Seine Leistung wird bei jeder Temperatur beobachtet. Es braucht kein zusätzliches System, um zu laufen. Sein Wirkungsgrad kann im Gegensatz zu einem Standardmotor um bis zu 70 % erweitert werden.

Indikatorwerte

1824 definierte der Ingenieur Carnot den Wirkungsgrad eines idealen Motors, wenn der Koeffizient 100 % beträgt. Um das Konzept zu interpretieren, wurde eine spezielle Maschine mit folgender Formel erstellt: η = (T1 – T2) / T1. Zur Berechnung des Maximalwertes wird die Gleichung Wirkungsgrad max = (T1-T2) / T1x100% verwendet. In den beiden Beispielen gibt T1 die Heizungstemperatur und T2 die Kühlschranktemperatur an.

Um einen Koeffizienten von 100 % zu erreichen, ist es in der Praxis erforderlich, die Kühlertemperatur mit Null gleichzusetzen. Ein solches Phänomen ist unmöglich, da T1 höher als die Lufttemperatur ist. Die Vorgehensweise zur Steigerung des Wirkungsgrades einer Stromquelle oder eines Netzteils wird als wichtiges technisches Problem angesehen. Theoretisch wird das Problem gelöst, indem die Reibung von Motorelementen verringert und der Wärmeverlust verringert wird. Bei einem Dieselmotor wird dies durch Turboaufladung erreicht. In diesem Fall erhöht sich der Wirkungsgrad auf 50 %..

Die Leistung eines Standardmotors wird auf folgende Weise erhöht:

  • Anschluss an das System einer Mehrzylindereinheit;
  • die Verwendung von Sonderbrennstoffen;
  • Austausch einiger Teile;
  • Verlagerung der Benzinverbrennungsanlage.

Der Wirkungsgrad hängt von der Art und Ausführung des Motors ab. Moderne Wissenschaftler behaupten, dass den Elektromotoren die Zukunft gehört. In der Praxis übersteigt die Arbeit, die jedes Gerät verrichtet, die nützliche, da ein bestimmter Teil davon gegen Reibung verrichtet wird. Bei Verwendung eines beweglichen Blocks wird zusätzliche Arbeit verrichtet: der Block mit einem Seil wird angehoben, Reibungskräfte im Block werden überwunden.

Beispiele für Effizienzberechnungen

Beispiel 1. Sie müssen den Koeffizienten für einen klassischen Kamin berechnen. Gegeben: Die spezifische Verbrennungswärme von Birkenholz beträgt 107J / kg, die Brennholzmenge beträgt 8 kg. Nach dem Verbrennen des Holzes stieg die Temperatur im Raum um 20 Grad. Die spezifische Wärmekapazität eines Kubikmeters Luft beträgt 1,3 kJ / kg * Grad. Das Gesamtvolumen des Raumes beträgt 75 Kubikmeter.

Um das Problem zu lösen, müssen Sie den Quotienten oder das Verhältnis zweier Größen finden. Der Zähler ist die Wärmemenge, die von der Luft im Raum aufgenommen wird (1300J * 75 * 20 = 1950 kJ). Der Nenner ist die Wärmemenge, die das Holz bei der Verbrennung freisetzt (10000000J * 8 = 8 * 107 kJ). Nach Berechnungen stellen wir fest, dass die Energieeffizienz eines Holzkamins etwa 2,5% beträgt. Tatsächlich besagt die moderne Theorie von Öfen und Kaminen, dass das klassische Design nicht energieeffizient ist. Dies liegt daran, dass das Rohr heiße Luft direkt in die Atmosphäre abführt. Um die Effizienz zu erhöhen, arrangieren sie einen Schornstein mit Kanälen, bei denen die Luft zuerst Wärme an das Mauerwerk der Kanäle abgibt und erst dann nach draußen geht. Fairerweise ist jedoch zu beachten, dass beim Verbrennen des Kamins nicht nur die Luft erwärmt wird, sondern auch die Gegenstände im Raum, und ein Teil der Wärme geht durch die schlecht isolierten Elemente – Fenster, Türen , etc..

Formel

Beispiel 2. Das Auto ist 100 km gefahren. Das Gewicht des Autos mit Passagieren und Gepäck beträgt 1400 kg. In diesem Fall wurden 14 Liter Benzin ausgegeben. Suche: Motoreffizienz.

Um das Problem zu lösen, ist das Verhältnis der Arbeit beim Bewegen der Last zu der bei der Kraftstoffverbrennung freigesetzten Wärmemenge erforderlich. Die Wärmemenge wird ebenfalls in Joule gemessen, sodass keine Umrechnung in andere Einheiten erforderlich ist. A ist gleich dem Produkt aus Kraft und Weg (A = F * S = m * g * S). Die Kraft ist gleich dem Produkt aus Masse und Erdbeschleunigung. Nutzarbeit = 1400 kg x 9,8m / s2 x 100000m = 1,37 * 108 J

Die spezifische Verbrennungswärme von Benzin beträgt 46 MJ/kg = 46000 kJ/kg. Acht Liter Benzin werden als ungefähr gleich 8 kg angesehen. Wärme wurde freigesetzt 46 * 106 * 14 = 6,44 * 108 J. Als Ergebnis erhalten wir η ≈21%.

Einheiten

Der Wirkungsgrad ist eine dimensionslose Größe, das heißt, es muss keine Maßeinheit eingestellt werden. Dieser Wert kann jedoch in Prozent ausgedrückt werden. Dazu muss die durch die Division durch die Formel erhaltene Zahl mit 100 % multipliziert werden. Im Mathematikkurs der Schule sagten sie, der Prozentsatz sei ein Hundertstel von etwas. Durch Multiplikation mit 100 Prozent zeigen wir, wie viele Hundertstel.

Wie wird Effizienz gemessen?

Leistungszahl (Wirkungsgrad), charakteristisch für den Wirkungsgrad des Systems (Gerät, Maschine) in Bezug auf die Umwandlung oder Übertragung von Energie; wird durch das Verhältnis der verwendeten Nutzenergie zur Gesamtenergiemenge bestimmt, die vom System empfangen wird; üblicherweise mit h = Wpol / Wcym . bezeichnet.

Bei Elektromotoren ist der Wirkungsgrad das Verhältnis der geleisteten (nützlichen) mechanischen Arbeit zu der von der Quelle aufgenommenen elektrischen Energie; bei Wärmekraftmaschinen – das Verhältnis von mechanischer Nutzarbeit zur verbrauchten Wärmemenge; in elektrischen Transformatoren – das Verhältnis der in der Sekundärwicklung empfangenen elektromagnetischen Energie zur von der Primärwicklung verbrauchten Energie.

Um den Wirkungsgrad zu berechnen, werden verschiedene Arten von Energie und mechanischer Arbeit in denselben Einheiten basierend auf dem mechanischen Äquivalent der Wärme und anderen ähnlichen Verhältnissen ausgedrückt. Aufgrund seiner Allgemeinheit ermöglicht das Konzept der Effizienz, so unterschiedliche Systeme wie Kernreaktoren, elektrische Generatoren und Motoren, Wärmekraftwerke, Halbleitervorrichtungen, biologische Objekte usw. aus einem einzigen Blickwinkel zu vergleichen und zu bewerten..

Aufgrund der unvermeidlichen Energieverluste durch Reibung, Erwärmung von Umgebungskörpern usw. ist der Wirkungsgrad immer kleiner als Eins. Dementsprechend wird der Wirkungsgrad als Bruchteil der aufgewendeten Energie, also in Form eines korrekten Bruchteils oder in Prozent, ausgedrückt und ist eine dimensionslose Größe. Der Wirkungsgrad von Wärmekraftwerken erreicht 35-40%, Verbrennungsmotoren – 40-50%, Dynamos und Hochleistungsgeneratoren – 95%, Transformatoren – 98%.

Wie wird Effizienz gemessen?

Die Effizienz des Photosyntheseprozesses beträgt normalerweise 6-8%, bei Chlorella erreicht sie 20-25%. Bei Wärmekraftmaschinen hat der Wirkungsgrad aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik eine Obergrenze, die durch die Besonderheiten des thermodynamischen Kreislaufs (Kreisprozess) des Arbeitsstoffes bestimmt wird. Der Carnot-Zyklus hat die höchste Effizienz. Unterscheiden Sie zwischen dem Wirkungsgrad eines einzelnen Elements (Stufe) einer Maschine oder Vorrichtung und dem Wirkungsgrad, der die gesamte Kette der Energieumwandlungen im System charakterisiert. Der Wirkungsgrad des ersten Typs kann je nach Art der Energieumwandlung mechanisch, thermisch usw. sein. Der zweite Typ umfasst allgemeine, wirtschaftliche, technische und andere Wirkungsgrade. Der Gesamtsystemwirkungsgrad ist gleich dem Produkt des Teilwirkungsgrads oder Stufenwirkungsgrades.

In der Fachliteratur wird der Wirkungsgrad manchmal so bestimmt, dass er größer als eins ausfallen kann. Eine ähnliche Situation ergibt sich, wenn der Wirkungsgrad durch das Verhältnis Wpol / Wsatr bestimmt wird, wobei Wpol die Energie ist, die am “Ausgang” des Systems verwendet wird, Wsatr ist nicht die gesamte Energie, die in das System eindringt, sondern nur der Teil davon, für den Es entstehen echte Kosten.

Wenn beispielsweise thermoelektrische Halbleiterheizungen (Wärmepumpen) betrieben werden, ist der Stromverbrauch geringer als die vom Thermoelement abgegebene Wärmemenge. Überschüssige Energie wird der Umwelt entnommen. Obwohl der tatsächliche Wirkungsgrad der Anlage in diesem Fall kleiner als eins ist, kann der betrachtete Wirkungsgrad h = Wpol / Watr größer als eins sein..

Beispiele für die Berechnung der Effizienz.

Was bestimmt den Wert der Effizienz

Dieser Wert hängt davon ab, wie sehr die gesamte perfekte Arbeit nützlich sein kann. Dies hängt zunächst von der Konstruktion des Mechanismus oder der Maschine selbst ab. Ingenieure auf der ganzen Welt bemühen sich, die Effizienz von Maschinen zu verbessern. Bei Elektrofahrzeugen ist der Koeffizient beispielsweise sehr hoch – mehr als 90%.

höchster Wert

Aber der Verbrennungsmotor kann konstruktionsbedingt nicht η nahe 100 Prozent haben. Schließlich wirkt die Energie des Kraftstoffs nicht direkt auf die rotierenden Räder. An jeder Übertragungsstrecke wird Energie abgeführt. Zu viele Übertragungsstrecken und ein Teil des Abgases geht noch ins Auspuffrohr.

Wie angezeigt

In russischen Lehrbüchern wird es auf zwei Arten angegeben. Entweder wird es so geschrieben – Effizienz, oder es wird mit dem griechischen Buchstaben η bezeichnet. Diese Bezeichnungen sind gleichwertig.

Effizienzsymbol

Das Symbol ist der griechische Buchstabe this . Aber häufiger verwenden sie immer noch den Ausdruck Effizienz.

Leistung und Effizienz

Die Leistung eines Mechanismus oder Geräts entspricht der pro Zeiteinheit geleisteten Arbeit. Die Arbeit (A) wird in Joule und die Zeit C in Sekunden gemessen. Aber verwechseln Sie nicht den Begriff Leistung und Nennleistung. Wenn der Wasserkocher eine Leistung von 1.700 Watt anzeigt, bedeutet dies nicht, dass er in einer Sekunde 1.700 Joule auf das eingefüllte Wasser überträgt. Dies ist die Nennleistung. Um das η eines Wasserkochers herauszufinden, müssen Sie die Wärmemenge (Q) ermitteln, die eine bestimmte Wassermenge erhalten soll, wenn sie um eine bestimmte Gradzahl erhitzt wird. Diese Zahl wird durch die Arbeit des elektrischen Stroms geteilt, die während der Erwärmung des Wassers geleistet wird..

Der A-Wert entspricht der Nennleistung multipliziert mit der Zeit in Sekunden. Q ist gleich dem Wasservolumen multipliziert mit der Temperaturdifferenz mit der spezifischen Wärmekapazität. Dann teilen wir Q durch den Strom A und erhalten den Wirkungsgrad des Wasserkochers, der ungefähr 80 Prozent beträgt. Der Fortschritt steht nicht still und die Effizienz verschiedener Geräte steigt, darunter auch Haushaltsgeräte.

Definition

Es stellt sich die Frage, warum es unmöglich ist, die Effizienz des Geräts durch Strom zu ermitteln. Die Nennleistung ist immer auf der Verpackung des Gerätes angegeben. Es zeigt an, wie viel Strom das Gerät aus dem Netzwerk verbraucht. Aber im Einzelfall lässt sich nicht genau vorhersagen, wie viel Energie benötigt wird, um auch nur einen Liter Wasser zu erhitzen..

In einem Kühlraum wird beispielsweise ein Teil der Energie für die Beheizung des Raums aufgewendet. Dies liegt daran, dass die Wärmeübertragung den Wasserkocher kühlt. Ist der Raum hingegen heiß, kocht der Wasserkocher schneller. Das heißt, die Effizienz wird in jedem dieser Fälle unterschiedlich sein..

Arbeitsformel in der Physik

Für mechanische Arbeit ist die Formel einfach: A = F x S. Wenn sie entziffert wird, ist sie gleich der auf dem Weg aufgebrachten Kraft, während der diese Kraft wirkte. Zum Beispiel heben wir eine Last von 15 kg auf eine Höhe von 2 Metern. Die mechanische Arbeit zur Überwindung der Schwerkraft ist gleich F x S = mxgx S. Das heißt, 15 x 9,8 x 2 = 294 J. Wenn wir über die Wärmemenge sprechen, ist A in diesem Fall gleich der Änderung der Menge an Wärme. Auf dem Herd wurde zum Beispiel Wasser erhitzt. Seine innere Energie hat sich verändert, er hat sich um einen Betrag erhöht, der dem Produkt der Wassermasse durch die spezifische Wärme um die Gradzahl, um die es erwärmt wird, entspricht.

Effizienzfaktor

Wozu dient die Effizienzberechnung?

Der Wirkungsgrad eines Stromkreises ist das Verhältnis von Nutzwärme zu Gesamtwärme. Zur Verdeutlichung hier ein Beispiel. Bei der Ermittlung des Wirkungsgrades des Motors kann festgestellt werden, ob seine Hauptfunktion die Kosten des verbrauchten Stroms rechtfertigt. Das heißt, seine Berechnung gibt ein klares Bild davon, wie gut das Gerät die empfangene Energie umwandelt. Beachten Sie! Der Wirkungsgrad hat in der Regel keinen Wert, sondern stellt einen Prozentsatz oder ein numerisches Äquivalent von 0 bis 1 dar. Der Wirkungsgrad ergibt sich aus der allgemeinen Berechnungsformel für alle Geräte insgesamt. Aber um sein Ergebnis in einem Stromkreis zu erhalten, müssen Sie zuerst die Kraft der Elektrizität finden.

In der Physik ist bekannt, dass jeder Stromgenerator einen eigenen Widerstand hat, der auch als Eigenleistung bezeichnet wird. Abgesehen von diesem Wert hat die Stromquelle auch ihre eigene Kraft. Geben wir jedem Element der Schaltung Werte: Widerstand – r; Stromstärke – E; Widerstand (externe Last) – R. Vollständige Schaltung Um also die Stromstärke zu finden, deren Bezeichnung – I und die Spannung am Widerstand – U ist, dauert es Zeit – t, mit dem Durchgang der Ladung q = lt. Die Arbeit der Stromquelle lässt sich nach folgender Formel berechnen: A = Gl = EIt. Aufgrund der konstanten Stromleistung wird die Arbeit des Generators vollständig in Wärme umgewandelt, die bei R und r freigesetzt wird. Dieser Betrag kann nach dem Joule-Lenz-Gesetz berechnet werden: Q = I2 + I2 rt = I2 (R + r) t.

Formeln zur Effizienzberechnung.

Formeln zur Effizienzberechnung.

Dann werden die rechten Seiten der Formel gleichgesetzt: EIt = I2 (R + r) t. Nach der Reduktion erhält man die Berechnung: E ​​= I (R + r). Nach der Permutation der Formel lautet das Ergebnis: I = E R + r. Diese Summe ist die elektrische Kraft in dieser Einheit. Nachdem Sie auf diese Weise eine vorläufige Berechnung durchgeführt haben, können Sie nun den Wirkungsgrad bestimmen.

Berechnung der Effizienz des Stromkreises Die von der Stromquelle empfangene Leistung wird als verbraucht bezeichnet, ihre Definition wird geschrieben – P1. Wenn diese physikalische Größe vom Generator in den gesamten Kreislauf übergeht, wird sie als nützlich angesehen und aufgeschrieben – P2. Um den Wirkungsgrad einer Schaltung zu bestimmen, muss man sich an den Energieerhaltungssatz erinnern.

Dementsprechend ist die Leistung des P2-Empfängers immer geringer als die Leistungsaufnahme P1. Dies liegt daran, dass beim Betrieb des Empfängers immer eine unvermeidliche Verschwendung von umgewandelter Energie auftritt, die für das Erhitzen der Drähte, ihrer Ummantelungen, Wirbelströme usw. Um eine Schätzung der Eigenschaften der Energieumwandlung zu finden, ist ein Wirkungsgrad erforderlich, der dem Verhältnis der Leistungen P2 und P1 . entspricht.

Was ist die Leistungszahl (COP) und wie berechnet man sie mit der Formel?

Wenn wir also alle Werte der Indikatoren kennen, aus denen der Stromkreis besteht, finden wir seine nützliche und vollständige Arbeit: A nützlich. = qU = IUt = I2Rt; Und voll = qE = IEt = I2 (R + r) t. In Übereinstimmung mit diesen Werten finden wir die Leistung der Stromquelle: P2 = A nützlich / t = IU = I2 R; P1 = A voll / t = IE = I2 (R + r). Nachdem wir alle Aktionen ausgeführt haben, erhalten wir die Effizienzformel: n = A nützlich / A voll = P2 / P1 = U / E = R / (R + r). Mit dieser Formel stellt sich heraus, dass R über Unendlich und n über 1 liegt, aber bei all dem bleibt der Strom in der Schaltung niedrig und seine Nutzleistung ist klein.

Jeder möchte einen höheren Wirkungsgrad finden. Dazu ist es notwendig, die Bedingungen zu finden, unter denen P2 maximal ist. Die optimalen Werte sind: dP2 / dR = 0. Weiterhin kann die Effizienz durch die Formeln bestimmt werden: P2 = I2 R = (E / R + r) 2 R; dP2 / dR = (E2 (R + r) 2 – 2 (r + R) E2 R) / (R + r) 4 = 0; E2 ((R + r) -2R) = 0. In diesem Ausdruck sind E und (R + r) ungleich 0, daher ist der Ausdruck in Klammern gleich (r = R). Dann stellt sich heraus, dass die Leistung einen maximalen Wert hat und der Wirkungsgrad = 50%. Wie Sie sehen, können Sie die Effizienz eines Stromkreises selbst ermitteln, ohne auf die Dienste eines Spezialisten zurückgreifen zu müssen. Die Hauptsache ist, die Reihenfolge bei den Berechnungen zu beachten und nicht über die angegebenen Formeln hinauszugehen..

Nützliche Arbeit

Bei der Verwendung von Mechanismen oder Geräten werden wir die Arbeit auf jeden Fall erledigen. Sie ist in der Regel immer mehr als das, was wir brauchen, um die Aufgabe zu erledigen. Aufgrund dieser Tatsachen werden zwei Arten von Arbeit unterschieden: Sie wird ausgegeben, was durch einen Großbuchstaben angezeigt wird, A mit einem kleinen z (Az) und nützlich – A mit dem Buchstaben n (An). Nehmen wir zum Beispiel diesen Fall: Wir haben die Aufgabe, ein Kopfsteinpflaster mit einer bestimmten Masse auf eine bestimmte Höhe zu heben. In diesem Fall charakterisiert die Arbeit nur die Überwindung der Schwerkraft, die wiederum auf die Last einwirkt.

Falls ein anderes Gerät als die Schwerkraft des Kopfsteinpflasters zum Heben verwendet wird, ist es auch wichtig, die Schwerkraft der Teile dieses Geräts zu berücksichtigen. Darüber hinaus ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass wir immer verlieren werden, wenn wir stark gewinnen. All diese Tatsachen führen zu der Schlussfolgerung, dass die Arbeit, die in jeder Variante aufgewendet wird, nützlicher sein wird. > Die Frage ist nur, wie viel davon noch, denn Sie können diesen Unterschied so weit wie möglich reduzieren und dadurch die Effizienz unseres oder unseres Gerätes steigern.

Nützliche Arbeit ist der Teil der aufgewendeten Arbeit, den wir mit Hilfe des Mechanismus leisten. Und Effizienz ist genau die physikalische Größe, die zeigt, welcher Teil der nützlichen Arbeit von allen aufgewendet wird.

Ergebnis:

  • Die aufgewendete Arbeit Az ist immer nützlicher Ap.
  • Je größer das Verhältnis von nützlich zu ausgegeben, desto höher der Koeffizient und umgekehrt.
  • Ap ist das Produkt der Masse mit der Erdbeschleunigung und der Steighöhe.

So berechnen Sie die Effizienz

Anwendung in verschiedenen Bereichen der Physik

Bemerkenswert ist, dass Effizienz nicht als neutrales Konzept existiert, für jeden Prozess gibt es seine eigene Effizienz, dies ist keine Reibungskraft, es kann nicht für sich allein existieren.

Betrachten wir einige der Beispiele für Prozesse mit dem Vorhandensein von Effizienz.

Nehmen wir zum Beispiel einen Elektromotor. Der Elektromotor hat die Aufgabe, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. In diesem Fall ist der Koeffizient der Wirkungsgrad des Motors in Bezug auf die Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie. Auch für diesen Fall gibt es eine Formel, die so aussieht: Ƞ = P2 / P1. Dabei ist P1 die Leistung in der allgemeinen Version und P2 die Nettoleistung, die vom Motor selbst erzeugt wird..

Es ist leicht zu erraten, dass die Struktur der Koeffizientenformel immer erhalten bleibt, nur die Daten, die ersetzt werden müssen, ändern sich darin. Sie hängen vom konkreten Fall ab, wenn es sich um einen Motor handelt, wie im obigen Fall, muss mit der verbrauchten Leistung gearbeitet werden, wenn die Arbeit, dann ist die ursprüngliche Formel anders.

Wie hoch ist die Effizienz?

Jetzt kennen wir die Definition von Effizienz und haben eine Vorstellung von diesem physikalischen Konzept sowie von seinen einzelnen Elementen und Nuancen. Physik ist eine der größten Wissenschaften, kann aber zum Verständnis in kleine Teile zerlegt werden. Heute haben wir eines dieser Stücke erforscht.

Aus diesem Grund ist bei Stahlkesseln der Wirkungsgrad höher

Bei Stahlkesseln ist der Wirkungsgrad im Gegensatz zu Gusskesseln immer höher, da sie einen geringen Energieverbrauch benötigen, um eine bestimmte Wassermenge auf die erforderliche Temperatur zu erhitzen.

Stahl ist ein weniger sprödes Material als Gusseisen, daher ist es in Metallheizgeräten möglich, eine Brennkammer mit einer komplexeren geometrischen Form zu entwerfen. Dadurch vergrößert sich die Wärmeaustauschfläche, was zu einer Effizienzsteigerung führt..

Stahlbaugruppen zeichnen sich durch weniger technologische Einschränkungen aus. Sie ermöglichen eine Effizienzsteigerung durch Verbesserung des Designs: Hinzufügen von Konvektionskanälen, gekühlten Rosten, Erhöhung der Zuverlässigkeit des Wärmetauschers.

Durch die hochwertige Isolierung halten Stahlkessel die Wärme besser. Zwei Tage nach dem Ausschalten des Geräts sinkt die Temperatur der Wände nur um 20 Grad.

Betriebsregeln, die den Wert des Kesselwirkungsgrades beeinflussen

Damit die Heizungsanlage immer richtig funktioniert, empfehlen Experten, die grundlegenden Betriebsregeln einzuhalten, die sich auf den Wert des Kesselwirkungsgrads auswirken..

In diesem Fall ist es notwendig, die folgenden Punkte klar zu befolgen:

  1. Wählen Sie nur die optimalen Blasmodi und die Funktionsweise der Haube.
  2. Kontrollieren Sie die Intensität der Verbrennung und die Vollständigkeit der Kraftstoffverbrennung.
  3. Überwachen Sie ständig das Ausmaß der Drift und des Ausfalls.
  4. Beurteilen Sie den Zustand von Oberflächen, die sich beim Verbrennen von Kraftstoff erhitzen.
  5. Geräte regelmäßig reinigen.

Festbrennstoffkessel mit hohem Wirkungsgrad (Hauptschalter)

Video

Dieses Video hilft Ihnen zu verstehen, was Effizienz ist..

Wirkungsgrad des Festbrennstoffkessels

Die Leistung eines Festbrennstoffkessels der Heizungsanlage, also die Fähigkeit, einen Raum zu beheizen, ist natürlich ein wichtiger Parameter, aber nicht genug, um ihn in den Vordergrund zu stellen. Sie müssen auch darauf achten, wie viel Kraftstoff es dafür verbraucht. Das Verhältnis dieser Kosten zur vom Heizkessel abgegebenen Nutzwärme zur Beheizung des Hauses wird als Wirkungsgrad oder abgekürzt Wirkungsgrad bezeichnet.

Was bestimmt den Wirkungsgrad eines Festbrennstoffkessels (und dementsprechend die Leistung)? Zum einen aus dem Verlust an Nutzwärme, der durch die Unterverbrennung der bei der Verbrennung freigesetzten Gase entstehen kann (wodurch übrigens Ruß entsteht), den Qualitätsmerkmalen des Brennstoffs und dem Grad der Wärmeabgabe Energie in das Rohr. Diese und andere Faktoren, die den Effizienzindikator reduzieren, werden weiter diskutiert..

Warum Sie Anzeigen nicht vertrauen sollten

Wenn Sie Anzeigen zur Leistung von Festbrennstoffkesseln sehen, sehen Sie oft Angebote, die einen Wirkungsgrad von 90 % und mehr versprechen. Wenn Sie jedoch ein offizielles Protokoll anfordern oder diesen Indikator bestätigen, können sie Ihnen dieses nicht zur Verfügung stellen, und hier ist der Grund dafür.

Um ein solches Dokument zu erstellen, müssen Tests mit entsprechend standardisierten Kraftstoffen durchgeführt werden. In Bezug auf Kohle oder Brennholz sind solche Brennstoffe nicht erhältlich, da sie in Bezug auf ihre Eigenschaften und Zusammensetzung die instabilsten der Welt sind. Wie kann man mit nicht konstanten Komponenten einen konstanten Indikator erhalten??

Instabilität fester Brennstoffe

Überlegen Sie, was die Instabilität von Kohle oder Holz als Brennstoff ist. Fangen wir mit Kohle an.

Es gibt unzählige Kohlesorten auf dem Markt. Jede Marke unterscheidet sich in Struktur, chemischer Zusammensetzung und Feuchtigkeitsgehalt. Es kann sowohl aus großen Stücken als auch aus kleinsten Partikeln bestehen, die alle in unterschiedlichen Anteilen gemischt werden können. Dementsprechend ist der Heizwert von Kohle jedes Mal unterschiedlich. Dementsprechend werden auch der Wirkungsgrad und die Leistung von Festbrennstoffkohle unterschiedlich sein..

Wenn wir über Brennholz sprechen, ist die Situation hier genau gleich. Holzscheite haben unterschiedliche Größen, werden bei unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit gelagert, was bedeutet, dass sie unterschiedliche Wärmeerzeugungsfähigkeiten haben. Beträgt beispielsweise bei einer Brennholzfeuchte von 15 % der Heizwert etwa 4,3 kW * h pro Kilogramm, liegt er bei 20 % bereits unter 4 kW * h pro Kilogramm. Bei höherer Luftfeuchtigkeit wird dieser Wert noch niedriger sein..

Natürlich ist es leicht irreführend, bei solchen Variationen den genauen Wirkungsgrad und die Leistung eines Festbrennstoffkessels von 90 % zu gewährleisten.

Falsche Luftzufuhr

Leistung des Festbrennstoffkessels

Die Arbeit der Flamme hängt davon ab, wie viel Sauerstoff in den Ofen gelangt. Damit der Brennstoff normal verbrennt und die maximale Wärmemenge abgibt, braucht er eine genau definierte Luftmenge – nicht mehr und nicht weniger. Bei wenig Luft oxidieren die bei der Verbrennung freigesetzten Kohlenwasserstoffe schlecht, wodurch weniger Wärme freigesetzt wird. Wenn viel Luft eindringt und diese in der Regel gekühlt ankommt, sinkt die Temperatur der ausgestoßenen Gase und sie haben keine Zeit zu verbrennen (als Ruß an den Rohren wieder abzusetzen) und dabei Nutzwärme abzugeben. Es ist erwähnenswert, dass die Luft Feuchtigkeit enthält, deren Verdunstung auch Wärme verbraucht (anstatt das Haus zu heizen)..

Die meisten Festbrennstoffkessel auf dem Markt arbeiten nach dem folgenden Prinzip. Sie verfügen über einen Thermostat, der die Temperatur des durch das Heizungssystem des Hauses zirkulierenden Wassers regelt, um es zu erwärmen. Wenn das Wasser zu heiß wird, reduziert der Thermostat die Luftzufuhr zum Kessel (so wird die Leistung des Festbrennstoffkessels geregelt). Es stellt sich heraus, dass in dem Moment, in dem der Brennstoff aufflammte und der Wirkungsgrad mit der Leistung des Festbrennstoffkessels maximal wurde, die Flamme mehr Sauerstoff benötigte – der Thermostat reduzierte künstlich den Wirkungsgrad und begrenzte die Luftzufuhr.

Nach Absinken der Temperatur beginnt der Thermostat wieder mit der Luftzufuhr. Aber zu diesem Zeitpunkt ist der Kraftstoff bereits ausgebrannt und benötigt nicht mehr so ​​viel Sauerstoff. Durch die Abkühlung der emittierten Gase wird, wie bereits erwähnt, der Heizwirkungsgrad nochmals reduziert..

Es stellt sich heraus, dass das Funktionsprinzip der meisten Festbrennstoffkessel dem Konzept des hohen Wirkungsgrades absolut widerspricht..

Kalte Kesselwände

Normalerweise wird ein Behälter mit Wasser um einen Festbrennstoffkessel herum montiert, der beim Erhitzen durch das Haus zirkuliert. Das Vorhandensein von Wasser hilft, die Kesselwände zu kühlen. Dies führt wiederum dazu, dass der Kraftstoff nicht normal verbrennen kann. Seine Überreste fliegen in das Rohr und setzen sich in Form von Ruß darauf ab, ohne dass es zu einem Nutzen kommt. Verschärft wird die Situation durch den eher beengten Platz im Feuerraum, wodurch auch die ohnehin geringe Sauerstoffmenge reduziert wird.

24 Stunden Wärmeverlust

Um die gewünschte Temperatur im Haus zu halten, muss ein Festbrennstoffkessel 24 Stunden am Tag arbeiten. Stellen Sie sich nun vor, wie viel Nutzwärme während dieser Zeit in Form von Ruß und unverbrannten Gasen in das Rohr fliegt? Die Effizienz bei einer solchen Arbeit kann in keiner Weise 90 % betragen..

Erwähnenswert ist hier eine andere Art von Kessel wie die Pyrolyse. Neben den oben genannten Nachteilen kommen in seinem Fall noch zwei weitere hinzu:

  1. Lüfter, der 24 Stunden am Tag läuft, verbraucht Strom.
  2. Dank des gleichen Ventilators gelangt überschüssiger Sauerstoff in den Kessel – die Temperatur der Gase sinkt, sie haben keine Zeit zu verbrennen und in das Rohr zu fliegen.

Die beschleunigte Bewegung von Gasen durch das Rohr führt zu einer Abnahme eines anderen Parameters – der Effizienz der Wärmeübertragung. Aufgrund der speziellen Konstruktion des Kessels hat die Flamme keine Zeit zum Ausbrennen und steigt in den Wärmetauscher, wo sie erlischt, wobei Ruß auf dem Weg zurückbleibt und unverbrannte Gase in das Rohr geworfen werden.

Die Notwendigkeit, den Betrieb des Kessels ständig zu überwachen

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Leistung eines Festbrennstoffkessels rund um die Uhr, 7 Tage die Woche, überwacht werden muss. Sie können normalerweise nicht gehen, irgendwohin gehen und den Kessel unbeaufsichtigt lassen. Tatsächlich werden Sie für alle Monate der Heizsaison zu seiner Geisel..

Ob sich der Einbau eines solchen Kessels lohnt, liegt natürlich bei Ihnen. Dennoch ist es sinnvoll, nach einer Option zu suchen, die effizienter und wirtschaftlicher ist und keine solchen betrieblichen Anforderungen stellt..

Schauen wir uns das genauer an..

Unsachgemäße Luftzufuhr verringert die Effizienz. Die Vollständigkeit der Kohleverbrennung hängt stark von ihrer Menge ab, für die eine genau definierte Luftmenge benötigt wird. Bei wenig Luft brennt der Kraftstoff nicht aus und es entsteht weniger Wärme. Wenn viel Luft eindringt und sie gekühlt eingeht, sinkt die Temperatur der freigesetzten Gase und sie brennen nicht aus, setzen sich mit Ruß ab und geben nicht die ganze Wärme ab.

Es gibt auch das Problem eines beengten Feuerraums, wenn die Flamme zur vollständigen Verbrennung des Brennstoffs in ausreichendem Raum-, Sauerstoff- und Zeitvolumen “entfaltet” werden muss.

Arbeitsalgorithmus von Festbrennstoffkesseln.

Die Automatisierung umfasst das Ein- und Ausschalten des Rauchabzugs, ein Thermostat, der die Temperatur des durch das Heizungssystem des Hauses zirkulierenden Wassers regelt. Wenn die Wassertemperatur über den Normalwert ansteigt, schaltet der Thermostat den Rauchabzug aus und stoppt den Luftstrom in den Kessel..

Es stellt sich heraus, dass der Thermostat in dem Moment, in dem der Brennstoff aufgeflammt ist und der Kesselwirkungsgrad maximal ist, wenn viel Sauerstoff benötigt wird, den Wirkungsgrad reduziert und seine Zufuhr begrenzt. Wenn die Temperatur gesunken ist, beginnt der Thermostat wieder Luft zu blasen. Aber der Kraftstoff ist bereits abgekühlt, er braucht nicht mehr so ​​viel Sauerstoff und der Wirkungsgrad sinkt durch die Abkühlung der ausgestoßenen Gase wieder..

Um den Wirkungsgrad zu erhöhen, ist es daher erforderlich, die Drehzahl des Abgasgebläsemotors so einzustellen, dass die Intensität der Kraftstoffverbrennung konstant ist..

Einfluss der Wärmeübertragung auf den Wirkungsgrad.

Es ist auch wichtig, kalte Wände des Kesselwärmetauschers auszuschließen. Wasser als Wärmeträger kühlt die Kesselwände. Die niedrige Temperatur des Wärmetauschers führt dazu, dass der Brennstoff nicht normal verbrennen kann. Es brennt nicht vollständig aus und seine Reste fliegen in das Rohr. Daher ist es notwendig, im Kessel eine konstant hohe Temperatur aufrechtzuerhalten, vorzugsweise höher als mindestens die Kondensationstemperatur der Harze..

Wichtig ist auch ein effizienter Wärmetauscher, um die Temperatur der Rauchgase zu senken, die idealerweise nicht mehr als 100 °C betragen sollte.

Andere Faktoren, die die Effizienz beeinflussen.

  1. Es ist auch möglich, den Kesselwirkungsgrad zu erhöhen, indem der Feuchtigkeitsgehalt des Brennstoffs verringert wird..
  2. Es ist auch notwendig, das Ausmaß der Verschleppung und des Ausfalls von unverbranntem Kraftstoff zu kontrollieren..
  3. Auch die Isolierung des Kessels selbst spielt eine wichtige Rolle, um eine irrational hohe Temperatur im Heizraum auszuschließen, denn die maximal mögliche Wärmeübertragung auf das Kühlmittel ist erforderlich.

Der tatsächliche Wirkungsgrad des Kessels ist selten höher als 50%.

So fliegt in Haushaltskesseln viel Nutzwärme in Form von Ruß und unverbrannten Gasen in den Schornstein. Daher ist der tatsächliche Wirkungsgrad eines Kessels in der Regel selten höher als 50. Um den Wirkungsgrad von Festbrennstoffkesseln zu erhöhen, ist es notwendig, die Qualifikation der Benutzer dieser Geräte zu verbessern, für die diese Veröffentlichungen verwendet werden..

Regeln für den Betrieb von Kesselgeräten, deren Einhaltung den Wert des Wirkungsgrades beeinflusst

Jeder Heizkörpertyp hat seine eigenen Parameter der optimalen Last, die aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht so nützlich wie möglich sein sollten. Der Betrieb von Festbrennstoffkesseln ist so aufgebaut, dass die Ausrüstung die meiste Zeit im optimalen Modus arbeitet. Diese Arbeiten können durch Beachtung der Betriebsvorschriften von Heizgeräten mit festen Brennstoffen sichergestellt werden. In diesem Fall müssen Sie folgende Punkte beachten und befolgen:

  • es ist notwendig, akzeptable Blas- und Betriebsmodi der Haube zu beachten;
  • ständige Kontrolle über die Intensität der Verbrennung und die Vollständigkeit der Kraftstoffverbrennung;
  • Kontrolle des Übertrags- und Ausfallbetrags;
  • Beurteilung des Zustands der bei der Kraftstoffverbrennung erhitzten Oberflächen;
  • regelmäßige Kesselreinigung.

Die aufgeführten Punkte sind das notwendige Minimum, das beim Betrieb von Kesselanlagen während der Heizperiode eingehalten werden muss. Die Einhaltung einfacher und verständlicher Regeln ermöglicht es Ihnen, die Effizienz eines autonomen Kessels in den Eigenschaften deklariert zu bekommen und den Betrieb eines Festbrennstoffkessels zu verbessern.

Wir können sagen, dass jede Kleinigkeit, jedes Element des Designs des Heizgeräts den Wert der Effizienz beeinflusst. Ein richtig ausgelegtes Schornstein- und Belüftungssystem sorgt für einen optimalen Luftstrom in die Brennkammer, was die Verbrennungsqualität des Brennstoffprodukts erheblich beeinflusst. Der Lüftungsbetrieb wird durch den Wert des Luftüberschussverhältnisses geschätzt. Eine übermäßige Zunahme des Volumens der einströmenden Luft führt zu einem übermäßigen Kraftstoffverbrauch. Zusammen mit den Verbrennungsprodukten entweicht die Wärme intensiver durch das Rohr. Mit einer Abnahme des Koeffizienten verschlechtert sich der Betrieb der Kessel erheblich, es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit des Auftretens von durch Sauerstoff begrenzten Zonen im Ofen. In einer solchen Situation beginnt sich Ruß zu bilden und in großen Mengen im Feuerraum anzusammeln..

Intensität und Qualität der Verbrennung in Festbrennstoffkesseln erfordern eine ständige Überwachung. Die Brennkammer muss gleichmäßig beladen werden, um Brennpunkte zu vermeiden.

Hinweis: Die Holzkohle bzw. das Brennholz wird gleichmäßig über den Rost bzw. über den Rost verteilt. Die Verbrennung sollte über die gesamte Oberfläche der Schicht erfolgen. Der gleichmäßig verteilte Brennstoff trocknet schnell und verbrennt vollflächig, wodurch ein vollständiger Ausbrand von festen Bestandteilen der Brennstoffmasse zu flüchtigen Verbrennungsprodukten gewährleistet ist. Wenn Sie den Brennstoff richtig in den Feuerraum einfüllen, ist die Flamme während des Betriebs der Kessel hellgelb und strohgelb..

Während der Verbrennung ist es wichtig, den Ausfall der Brennstoffressource nicht zuzulassen, da sonst erhebliche mechanische Verluste (Unterverbrennung) des Brennstoffs auftreten müssen. Wenn Sie die Lage des Brennstoffs in der Feuerung nicht kontrollieren, können große Kohle- oder Brennholzstücke, die in die Aschelade gefallen sind, zu einer unbefugten Entzündung der Rückstände von Brennstoffmassenprodukten führen..

Ruß und Gummi, die sich auf der Oberfläche des Wärmetauschers angesammelt haben, verringern die Heizleistung des Wärmetauschers. Infolge all der oben genannten Verstöße gegen die Betriebsbedingungen nimmt die für den normalen Betrieb des Heizsystems erforderliche nutzbare Wärmeenergiemenge ab. Infolgedessen können wir von einem starken Rückgang der Effizienz von Heizkesseln sprechen..

So steigern Sie die Effizienz der Festbrennstoff-Heiztechnik

Heutzutage versuchen viele Verbraucher, die über einen Festbrennstoffkessel verfügen, den bequemsten und praktischsten Weg zu finden, um die Effizienz von Heizgeräten zu steigern. Die vom Hersteller festgelegten technologischen Parameter von Heizgeräten verlieren im Laufe der Zeit ihre Nennwerte. Um die Effizienz der Kesselausrüstung zu erhöhen, werden verschiedene Methoden und Mittel gesucht.

Betrachten Sie eine der effektivsten Optionen, die Installation eines zusätzlichen Wärmetauschers. Aufgabe der neuen Geräte ist es, den flüchtigen Verbrennungsprodukten Wärmeenergie zu entziehen..

Das Video zeigt, wie Sie Ihren eigenen Economizer (Wärmetauscher) herstellen.

Dazu müssen wir zunächst die Temperatur des Rauchs am Ausgang ermitteln. Sie können es mit einem Multimeter ändern, das direkt in der Mitte des Schornsteins platziert wird. Um die Fläche eines zusätzlichen Wärmetauschers zu berechnen, sind Daten erforderlich, wie viel zusätzliche Wärme aus flüchtigen Verbrennungsprodukten gewonnen werden kann. Wir machen folgendes:

  • wir schicken eine bestimmte Menge Brennholz in den Feuerraum;
  • Wir erkennen, wie lange eine bestimmte Menge Brennholz ausbrennt.

Zum Beispiel: Brennholz in Höhe von 14,2 kg. 3,5 Stunden brennen. Die Rauchtemperatur am Austritt aus dem Kessel beträgt 460 0 С.

In 1 Stunde haben wir abgebrannt: 14,2 / 3,5 = 4,05 kg. Brennholz.

Zur Berechnung der Rauchmenge verwenden wir den allgemein anerkannten Wert von 1 kg. Brennholz = 5,7 kg. Rauchgase. Als nächstes multiplizieren wir die Menge an Brennholz, die in einer Stunde verbrannt wird, mit der Rauchmenge, die bei der Verbrennung von 1 kg entsteht. Brennholz. Als Ergebnis: 4,05 x 5,7 = 23,08 kg. flüchtige Verbrennungsprodukte. Dieser Wert wird zum Ausgangspunkt für spätere Berechnungen der Wärmeenergiemenge, die zusätzlich zur Beheizung des zweiten Wärmetauschers verwendet werden kann..

Wenn wir den Wert der Wärmekapazität flüchtiger heißer Gase mit 1,1 kJ / kg kennen, führen wir eine weitere Berechnung der Wärmestromleistung durch, wenn wir die Rauchtemperatur von 460 0С auf 160 Grad senken wollen.

Q = 23,08 x 1,1 (460-160) = 8124 kJ Wärmeenergie.

Als Ergebnis erhalten wir den genauen Wert der zusätzlichen Leistung durch flüchtige Verbrennungsprodukte: q = 8124/3600 = 2,25 kW, eine große Zahl, die einen erheblichen Einfluss auf die Verbesserung der Effizienz von Heizgeräten haben kann. Wenn man weiß, wie viel Energie verschwendet wird, ist der Wunsch, den Kessel mit einem zusätzlichen Wärmetauscher auszustatten, durchaus berechtigt. Durch den Zufluss zusätzlicher Wärmeenergie zur Erwärmung des Kühlmittels steigt nicht nur der Wirkungsgrad des gesamten Heizsystems, sondern auch der Wirkungsgrad des Heizgerätes selbst.

Festbrennstoffkesselgerät

Die Vorrichtung eines Festbrennstoffkessels ist so ausgelegt, dass sie sowohl mit Holz als auch mit Kohle betrieben werden kann. Bemerkenswert ist, dass Sie für die Installation dieser Geräte keine Installationsgenehmigung benötigen. Darüber hinaus benötigen sie keine häufigen Kontrollen und Untersuchungen mit Einladung von Spezialisten. Normalerweise hat das Gerät eine zylindrische oder rechteckige Form.

In allen Kesseln vorhandene Komponenten:

  1. Feuerraum oder Brennkammer. Brennholz wird hineingelegt und dann verbrannt. Dadurch entsteht Wärme.
  2. Gebläse (Aschewanne) – ein Loch, durch das Luft zum Verbrennungsort gelangen kann. Es ist Teil des Feuerraums und von diesem durch einen Rost getrennt, durch dessen Schlitze die nach der Verbrennung von Brennholz verbleibende Schlacke gegossen wird.

Das Funktionsprinzip des neuen Kesseltyps basiert auf der Pyrolyse-Brennstoffverbrennung. In ihnen ist der Prozess der Gewinnung von Wärmeenergie komplexer, aber effektiver..

In Pyrolysekesseln wird brennbares Gas freigesetzt, das bei der Zersetzung von Holz unter Sauerstoffmangel entsteht. Dieser Dampf wird mit Luft vermischt und in einer Fackel im Bereich des Wärmetauschers ausgebrannt. Das Design ist mit einer Ladekammer und einer Feuerbüchse ausgestattet.

Nach dem Einbringen von Kohle oder Brennholz in die Ladekammer fließt der Rohstoff durch einen Keramikbrenner in die Brennkammer, wo sich am Ausgang eine Fackel befindet. Die Regulierung der Gaszufuhr ermöglicht es, die Kühlmitteltemperatur auf einem Niveau von 65–68 ºС . zu halten.

Der Wärmetauscher ist eine der wichtigsten Komponenten des Kessels mit hohem Wirkungsgrad. Wärme wird durch die Wände seiner Rohre übertragen. Das Design des Wärmetauschers ähnelt einer Spule, die sich im Flammenbereich der Brennkammer befindet. Bei neuen Geräten ist es in den meisten Fällen so ausgelegt, dass sich der Feuerraum selbst im Inneren des Wärmetauschers befindet, wodurch der Wärmeverlust reduziert wird.

Wärmetauscher werden in zwei Typen unterteilt:

  1. Stahl. Solche Einheiten sind ziemlich leicht, einfach zu installieren und kostengünstig. Ihre Lebensdauer beträgt jedoch etwa 10 Jahre. Kann nicht repariert werden.
  2. Gusseisen. Sie zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer aus – über 20 Jahre. Solche Kessel sind korrosionsbeständig. Wenn einer der Abschnitte kaputt geht, können Sie ihn durch einen neuen ersetzen.

Festbrennstoffkessel mit hohem Wirkungsgrad (Hauptschalter)

Bewerbungsmöglichkeiten

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Die größte Popularität dieser Art von Geräten ist in abgelegenen Gebieten mit schwacher Infrastruktur zu finden, und in Gebieten, in denen ein Anschluss an eine Gasleitung möglich ist, bevorzugen nicht alle Verbraucher Gas, da die Kosten für den Anschluss hoch sind und dies nicht immer der Fall ist möglich, alle Anforderungen an die Räumlichkeiten zu erfüllen..

Festbrennstoffkessel können als Haupt- oder Ersatzwärmequelle dienen, in einigen Fällen ermöglicht diese Art von Ausrüstung nicht nur die Gewinnung von billiger Wärmeenergie, sondern auch eine erhebliche Einsparung bei der Entsorgung von Produktionsabfällen, beispielsweise in Holzverarbeitungsbetrieben.

Neben den Industrie- und Wohngebieten ist die Nutzung dieser Heizmöglichkeit für die Landwirtschaft sehr wichtig, sowohl aufgrund der fehlenden Alternative als auch aufgrund des hohen Abfallaufkommens, das zum Heizen verwendet werden kann. Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:

  • relativ niedriger Preis;
  • verschiedene Optionen für Brennmaterial;
  • Verfügbarkeit nichtflüchtiger Modelle;
  • Umweltfreundlichkeit und Sicherheit;
  • keine besonderen Anforderungen und einfache Installation.

Nicht nur die aufgeführten Vorteile sind die Vorteile von Festbrennstoffkesseln, bei modernen Modellen kann der Wirkungsgrad über 80% liegen, was mit Gasanaloga oder Flüssigbrennstoffgeräten vergleichbar ist.

Wie in jedem “Fass Honig” mit positiven Eigenschaften sollte es eine “Fliege in der Salbe” in Form von Nachteilen geben, und diese Einheiten haben sie:

  • der Bedarf an zusätzlichem Lagerraum für Kraftstoff;
  • die Tendenz einiger Modelle (normalerweise die billigsten) zur Ansammlung von Ruß, was eine häufige Reinigung des Schornsteins erfordert;
  • manueller Modus der Kraftstoffbeladung bei den meisten Modellen;
  • niedriger Wirkungsgrad von 70 % der langbrennenden Kessel;
  • Unfähigkeit, einen koaxialen Schornstein im Schornsteinsystem zu verwenden.

Automatisierung

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Moderne Festbrennstoffkessel sind mit einer ganzen Reihe von automatischen Einrichtungen ausgestattet, die die menschliche Beteiligung an der Wartung einer Betriebseinheit minimieren. Der Umfang der automatischen Regulierung umfasst folgende Funktionen:

  • einhaltung des Temperaturregimes im System;
  • Steuerung von Pumpen im Haupt- und Hilfskreis (Mischkreis);
  • Aufrechterhaltung der eingestellten Temperatur der Warmwasserversorgung;
  • Regelung der Heizmittelströme über ein Dreiwegeventil.

Wenn eine Automatisierungseinheit vorhanden ist, muss eine Person nur die erforderliche Temperatur einstellen und Brennstoff laden, dann wird der Verbrennungsprozess automatisch gemäß den festgelegten Einstellungen durch die Steuerung der Sauerstoffzufuhr zum Ofen gesteuert. Wird mit Pelletsheizung geheizt, wird der Brennstoff im Automatikbetrieb geladen..

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Funktionsprinzip des Dreiwegeventils

Bei Vorhandensein eines Dreiwegeventils funktioniert das System nach dem Prinzip, heißes Wasser aus dem Kessel in den Hauptstrom zu mischen, wenn die Temperatur unter die eingestellte Temperatur fällt. Dieses Prinzip ermöglicht es Ihnen, nur die erforderliche Wassermenge zu erhitzen. Es kann entweder direkt vom Kessel oder aus einem Pufferspeicher gespeist werden. Gleichzeitig kann es durch alternative Quellen beheizt werden, zum Beispiel einen Sonnenkollektor.

Pufferkapazität (Wärmespeicher)

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Wenn wir Geräte ausschließen, die mit körnigem Brennstoff betrieben werden, zeichnen sich Festbrennstoffkessel durch einen ungleichmäßigen Betrieb aus, der Temperaturanstieg und -abfall im Ofen sind zyklisch. Um Temperatursprünge im Heizungssystem auszugleichen, wird ein Wärmespeicher (Pufferspeicher) verwendet. Das Design ist ein versiegelter Tank mit einer wärmeisolierenden Schicht, meistens von zylindrischer Form.

In diesen Tank sind zwei oder mehr Spulenpaare (Wärmetauscher) eingebettet, durch die das erwärmte Kühlmittel aus dem Kessel in den Tank gelangt und im gesamten Heizsystem verteilt wird. Ein solches Schema ermöglicht, dass sich überschüssige Energie auf dem Höhepunkt der Verbrennung in einem Wärmespeicher ansammelt, so dass später, wenn der Brennstoff ausbrennt, erhitztes Wasser verwendet werden kann, um die eingestellte Temperatur aufrechtzuerhalten. Sie können hier mehr darüber lesen..

Als zu erhitzen, von Sägemehl bis Anthrazit

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Als Brennstoff für diese Art von Kesseln werden Materialien pflanzlichen Ursprungs verwendet, selbst Torf und Kohle sind von Natur aus Pflanzen, die vor vielen Tausend oder Millionen von Jahren existierten..

Brennholz

Brennholz ist ein klassischer Festbrennstoff, dessen Verwendung so viele Jahre zurückreicht, wie der Mensch mit Feuer vertraut ist. Für Heizkessel wird Brennholz aus verschiedenen Holzarten verwendet, die Effizienz der Heizungsanlage und ihr unterbrechungsfreier Betrieb hängen maßgeblich von der Holzart und der Luftfeuchtigkeit ab. Was den Feuchtigkeitsgehalt angeht, ist klar, dass je niedriger er ist, desto höher ist der Wärmeübergang, da keine Energie für die Feuchtigkeitsverdunstung aufgewendet wird und die Eigenschaften verschiedener Holzarten bei der Verwendung als Brennstoff genauer betrachtet werden müssen..

Laubbäume gelten als die am besten geeignete Option, darunter die Rekordhalter für die Wärmeübertragung: Eiche, Buche, Hainbuche und Esche, Birke ist nicht weit dahinter, aber bei unzureichender Luftzufuhr zur Verbrennungsstelle beginnt Birke Teer abzugeben, der wird an den Wänden der Rauchabzugsanlage abgelagert.

Sie haben sich bestens bewährt – Hasel-, Eschen-, Eiben-, Birnen- und Apfelbäume, sie knacken leicht und brennen heiß, aber Ulmen und Kirschen rauchen beim Verbrennen viel. Pappel und Linde, den Stadtbewohnern bekannt, sind nicht die geeignetste Option für eine Feuerbüchse, sie brennen gut, aber sie brennen schnell aus und funken während des Verbrennungsprozesses stark, Espe und Erle sind eine ganz andere Sache, die nicht nur nicht Ruß ausstoßen, aber an den Wänden des Schornsteins zu dessen Verbrennung beitragen.

Nadelbäume zeichnen sich durch das Vorhandensein von Harzen in der Holzzusammensetzung aus, die sich schließlich auf der Innenfläche des Rohres ablagern; der Prozess der Harz- und Rußablagerung ist besonders relevant für Kessel, in denen der Verbrennungsprozess bei einer nicht sehr hohen Temperatur stattfindet . Der Wärmeübergang von Nadelbäumen ist deutlich geringer als der von Laubholz.

Briketts

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Diese Art von Brennstoff wird aus Holzspänen, Spänen, Torf sowie landwirtschaftlichen Abfällen hergestellt – Sonnenblumenschalen, Stroh usw. Briketts werden durch Pressen hergestellt, das Bindemittel ist Ligin – eine natürliche Mischung aus aromatischen Polymeren, synthetische Materialien werden nicht verwendet in der Produktion, daher gelten sie zu Recht als sauberer Kraftstoff.

Briketts werden in Form eines Zylinders oder eines Parallelepipeds hergestellt, zylindrische Produkte einiger Hersteller haben über die gesamte Länge ein Innenloch. Briketts sind nicht anfällig für Pilzbefall, haben einen hohen Heizwert und sind sehr praktisch in der Anwendung, da sie einen geringen Aschegehalt von nicht mehr als 3% haben.

Pellets

Pellets sind ein körniger Brennstoff, der die Automatisierung von Festbrennstoffheizgeräten erheblich erleichtert. Das Material für die Produktion sind Holzbearbeitungs- und landwirtschaftliche Abfälle – Sägemehl, Rinde, Holzspäne, Späne, Flachsabfälle, Sonnenblumenschalen usw. Das Material wird zu Mehl verarbeitet und unter hohem Druck in Zylinderform gepresst, der Pelletdurchmesser beträgt 5- 8 mm und überschreitet 40 mm. Das Bindemittel ist wie bei Briketts ein natürlicher Bestandteil – Ligin.

Zu den Vorteilen von Pellets zählen: geringer Aschegehalt, Umweltfreundlichkeit, einfacher Transport in Säcken oder Säcken, die Möglichkeit der automatischen Zuführung in die Brennkammer. Der Nachteil sind die zusätzlichen Kosten für eine spezielle Ausrüstung zum Verbrennen von Pellets.

Kohle

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Die Kohlequalität hängt vom Alter, den Abbaubedingungen und der chemischen Zusammensetzung ab. Nach Alter wird alle Kohle in drei Hauptgruppen unterteilt: Braun (jüngste), Stein und Anthrazit. Je älter das Fossil, desto geringer der Feuchtigkeitsgehalt und die flüchtigen Bestandteile, die niedrigsten Werte für Anthrazit. Für den Verbraucher ist es wichtig, die Kennzeichnung zu kennen, die die Sorte und Größenklasse angibt, Braunkohle wird mit dem Buchstaben B bezeichnet, Anthrazit – A und Stein hat sieben Sorten von langflammig – D, bis mager – T Größe der Einzelstücke bestimmt den Namen der Klasse:

  • privat (P) – keine Größenbeschränkung;
  • Stift (W) – weniger als 6 mm;
  • Samen (C) von 6 bis 13 mm;
  • klein (M) 13–25 mm;
  • Mutter (O) 26-50 mm;
  • groß (K) 50-100 mm.

Obwohl Kohle, insbesondere Stein und Anthrazit, eine hohe spezifische Verbrennungswärme aufweist, ist ihre Verwendung für Haushaltszwecke nicht immer ratsam, da bei der Verbrennung aufgrund von Verunreinigungen in der Kohlezusammensetzung Schadstoffe freigesetzt werden. Bei der Verwendung ist es schwierig, die Sauberkeit im Heizraum aufrechtzuerhalten, und die Kosten für diesen Brennstoff sind ziemlich hoch..

Festbrennstoffausrüstung mit Wasserkreislauf

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Das Vorhandensein eines Wasserkreislaufs ermöglicht eine gleichmäßige Wärmeverteilung in allen Räumen des Gebäudes. Die Konstruktion von Kesseln dieser Gruppe umfasst neben Aschekasten, Rost und Feuerraum einen Wassermantel, der die Wärmeübertragung durch ein Heizkörpersystem oder einen “Warmboden”-Kreislauf ermöglicht.

Diese Konstruktion funktioniert wie folgt: Wasser tritt in den Hohlraum zwischen den Wänden des Ofens und dem Außengehäuse des Kessels ein, erwärmt sich, gelangt durch das obere Rohr zum Heizsystem und gibt Wärme ab, das Wasser kehrt durch das untere Rohr in die der Hohlraum des Wassermantels. Die Zirkulation ist auf natürliche Weise oder mit einer speziellen Pumpe möglich.

Arten von Kesseln, ihre Vor- und Nachteile

Moderne Technologien haben es ermöglicht, mehrere Arten von Festbrennstoffkesseln mit einem höheren Wirkungskoeffizienten unter Eis zu entwickeln und herzustellen. Schauen wir uns sie genauer an..

Klassische Kessel

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Alle Festbrennstoffkessel können in zwei Typen unterteilt werden – Einkreis- und Zweikreiskessel. Das Vorhandensein eines zusätzlichen Kreislaufs ermöglicht es, ein Wohn- oder Industriegebäude mit Warmwasser zu versorgen. Es gibt zwei Arten von Konstruktionen zum Erhitzen von Wasser – Durchfluss und Speicher, das Durchflusssystem besteht in Form eines Rohrschlangen- oder Rohrsystems und das Speichersystem ist ein eingebauter Tank (Kessel), in dem es ist immer ein gewisser Warmwasservorrat.

Die Vorteile eines Zweikreissystems sind die Kompaktheit des Geräts und die einfache Bedienung, es ist jedoch teurer als ein Einkreisanalog und erfordert einen minimalen Gehalt an mineralischen Verunreinigungen im Wasser, die Ablagerungen an den Rohrwänden verursachen.

Bei Verwendung eines Einkreiskessels ist die Warmwasserversorgung nur durch den Kauf zusätzlicher Geräte möglich – eines indirekten Heizkessels. Die Vorteile dieses Geräts sind – niedrige Kosten, hohe Effizienz, die Möglichkeit, einen gusseisernen Wärmetauscher zu installieren. Unter den Mängeln sind der zusätzliche Platzbedarf bei der Installation eines Warmwasserversorgungssystems und die Kosten für einen Boiler zu erwähnen..

Gaserzeugungskessel (Pyrolyse)

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Unter allen Festbrennstoffanlagen sind Modelle mit Pyrolyseverfahren die effektivsten Geräte, ihr Wirkungsgrad erreicht 90%. Das Verfahren basiert auf dem Prinzip der Hochtemperaturzersetzung von organischem Kraftstoff. Die Verbrennung erfolgt in mehreren Stufen, zuerst wird der Brennstoff mit begrenztem Sauerstoffzugang erhitzt, durch das Erhitzen werden Pyrolysegase freigesetzt, die in einer separaten Kammer verbrannt werden, und gasförmige Abfälle, die durch einen zusätzlichen Wärmetauscher geleitet werden, werden durch der Schornstein.

Vorteile:

  • Wirkungsgrad 90%;
  • minimale Asche- und Rußbildung;
  • Brennholz 8-12 Stunden legen;
  • minimaler Abfall in Form von Asche;
  • reduzierte Emission von schädlichem Rauch in die Atmosphäre.

Durch die hohe Temperatur in der Brennkammer wird ein maximaler Wärmeübergang erreicht. Als Brennstoff für diese Art von Kesseln werden Kohle, Hackschnitzel, Briketts, Pellets und Brennholz verwendet, für den effizienten Betrieb der Geräte ist es sehr wichtig, Brennstoff mit minimaler Feuchtigkeit zu verwenden. Strenge Anforderungen an die Feuchtigkeitseigenschaften von nicht mehr als 20%, der hohe Gerätepreis und die Flüchtigkeit sind die wichtigsten negativen Eigenschaften dieser Geräte, aber dennoch ist der Kauf eines Pyrolysekessels gerechtfertigt, da er Kraftstoff spart. was deutlich weniger benötigt wird als bei klassischen Modellen.

Merkmale von langbrennenden Kesseln

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Der Hauptnachteil von Festbrennstoffheizgeräten ist die Notwendigkeit einer ständigen Überwachung des Vorhandenseins von Brennstoff in der Verbrennungszone. Die Konstruktion von langbrennenden Wärmeerzeugern wie Kesseln Energy TT ermöglicht es Ihnen, den Ofen je nach Brennstoffart und Brennkammervolumen für einen Zeitraum von 12 Stunden bis 5 Tagen zu beladen.

Am häufigsten wird in Strukturen dieser Art eine obere Verbrennung verwendet, Luft wird durch einen Teleskopkanal zugeführt, die Luft wird in einer speziellen Kammer vorgewärmt, während der Kraftstoff verbrennt, wird der Kanal abgesenkt, um die Verbrennung der nächsten Schicht sicherzustellen Kraftstoffmasse, bei einigen Modellen dieses Typs wird eine direkte (unten) Verbrennung verwendet. Die Kühlmitteltemperatur wird durch Zufuhr von Luft in den Brennraum geregelt, wodurch es möglich ist, den Verbrennungsprozess bei Bedarf in einen Schwelbetrieb zu überführen. Ein weiteres Merkmal von langbrennenden Kesseln ist das große Volumen der Brennkammer, das ab 100 Litern beginnt..

Vorteile:

  • nicht flüchtig;
  • Beladen des Ofens alle 2-3 Tage;
  • tiefe Leistungseinstellung;
  • geringer Ascherückstand;
  • mittlere Preisklasse.

Video-Review, was Sie wissen müssen und wie Sie das richtige auswählen, erklärt der Experte

Festbrennstoff und elektrische Zehn

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Ein Festbrennstoffaggregat und ein Elektro-Zehner sind auf den ersten Blick keine sehr geläufige Kombination, aber mit der drohenden Abtauung der Heizungsanlage wird die Funktion eines elektrischen Elements deutlich. Viele Modelle, die feste Brennstoffe verwenden, erfordern häufiges Laden, und wenn der Moment verpasst wird oder der Brennstoff einfach ausgeht, stoppt der Kesselbetrieb, damit dies nicht passiert, der Kessel ist mit einem elektrischen Zehner ausgestattet. Bei Modellen mit zwei Konturen kann es mehrere Schatten geben. Die Hauptaufgabe von Elektroheizungen besteht darin, Notsituationen auszuschließen, daher überschreitet ihre Leistung 1/3 der Kesselleistung nicht, die Elektroheizung wird im Automatikmodus eingeschaltet.

Kombinierte Geräte sorgen für eine komfortablere Nutzung von Kesseln, es besteht kein nächtliches Aufstehen für die nächste Ladung Brennholz, es besteht die Möglichkeit, das Haus ohne das Risiko einer Notsituation in der Heizungsanlage zu verlassen. Aber für den Komfort muss man bezahlen, Kombigeräte sind viel teurer als Analoggeräte ohne Elektroheizung.

Wählen Sie einen Kessel für ein Privathaus, was besser ist

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Berechnungstabelle der Kesselleistung

Das Hauptargument bei der Auswahl eines Heizgeräts ist die Übereinstimmung seiner Leistung mit der beheizten Fläche.

Die Durchschnittsberechnung geht davon aus, dass 1 kW pro 10 m2 benötigt wird, während das Ergebnis mit einem Korrekturfaktor von 1,2 multipliziert wird. Für eine Fläche von 100 m2 wird beispielsweise ein Kessel mit einer Leistung von 10 x 1,2 = 12 kW benötigt, dies ist jedoch eine ungenaue Berechnung, um die beste Option zu wählen, sollten die Ergebnisse einer Hausbefragung sein berücksichtigt – die Wärmedämmung der umschließenden Strukturen sowie die klimatischen Bedingungen.

Die Wahl eines Modells hängt von den finanziellen Möglichkeiten des zukünftigen Besitzers und von der beabsichtigten Heizart ab. Für einen saisonalen Aufenthalt in einem Ferienhaus ist es absolut nicht notwendig, teure Anlagen mit automatischer Steuerung anzuschaffen, es ist durchaus möglich, mit der klassischen Low-Budget-Variante auszukommen. Es ist eine andere Sache, ob der Kessel eine Hütte oder ein Haus für den Dauerwohnsitz heizt, in diesem Fall steht der Komfort im Vordergrund..

Wenn es möglich ist, körnigen Brennstoff (Pellets) zu kaufen, wäre ein Pelletkessel die beste Wahl, diese Option bietet dem Eigentümer die Möglichkeit, den Heizprozess vollständig zu automatisieren.

Die Verwendung von Pyrolysegeräten wird durch das Vorhandensein von Kraftstoff mit minimalen Feuchtigkeitsindikatoren gerechtfertigt. Durch die Wahl dieser Wärmeerzeuger werden die Kosten für den Einkauf von Kohle oder Brennholz aufgrund der hohen Effizienz der Pyrolysemodelle erheblich gesenkt.

Langbrennende Kessel sind in erster Linie ein langfristiger Betrieb mit einer Last und ein hoher Automatisierungsgrad, der Preis wird aufgrund der Komplexität des Designs auch höher sein als bei anderen Optionen.

Expertenvideos

Wie wählt man einen Kessel

Um zu bestimmen, wie effektiv ein bestimmter Warmwasserboiler sein wird, muss natürlich sein Wirkungsgrad (Wirkungskoeffizient) bestimmt werden. Dieser Indikator stellt das Verhältnis der zur Beheizung des Raumes verwendeten Wärme zur Gesamtmenge der erzeugten Wärmeenergie dar..

Berechnung des Kesselwirkungsgrades

Die Formel zur Berechnung des Wirkungsgrades sieht wie folgt aus:

ɳ = (Q1 ÷ Qri),

wobei Q1 die effizient genutzte Wärme ist;

Qri – die gesamte erzeugte Wärmemenge.

Auswahlkriterien für Kessel

Vor der Installation des Heizsystems müssen Sie sich für den Kesseltyp entscheiden, herausfinden, welche Geräte mit welcher Leistung die gesamte Raumfläche beheizen, und die Art des Brennstoffs auswählen.

Bei der Auswahl sollten Sie auf folgende Kriterien achten:

  1. Kesselleistung / Nutzvolumen der Ladekammer. Dieser Indikator zeigt an, wie viel Kraftstoff in die Brennkammer geladen werden kann und wie oft dies getan werden muss. Bei gleichen Abmessungen weisen Gusseisenprodukte eine gesteigerte Leistung auf.
  2. Maße. Gusseisengeräte mit der gleichen Leistung wie Stahlgeräte sind kompakter und benötigen durchschnittlich 19 % weniger Freiraum für die Installation.
  3. Kraftstoffart. Bei Verwendung von Kohle als Hauptbrennstoff empfiehlt sich die Anschaffung von Kesseln aus hochlegiertem Dauerstahl. Für die Verwendung von Brennholz wäre ein Gerät mit einer gusseisernen Kammer eine ideale Option..
  4. Gewichtseinheit. Der gusseiserne Kessel hat etwa 17% mehr Gewicht, daher ist der Preis für Lieferung und Installation dieses Geräts viel höher.
  5. Schlagfestigkeit. Stahl ist duktiler als Gusseisen und daher ist das Risiko, dass ein Metallkessel beim Verladen oder Transportieren beschädigt wird und Risse bekommt, um ein Vielfaches geringer.
  6. Haltbarkeit. Die Lebensdauer einer Festbrennstoffanlage beträgt 10–20 Jahre. Die Betriebsdauer hängt von der Umsetzung der Herstellerempfehlungen ab. In der Praxis kann jedes Gerät bei richtiger Wartung viel länger halten..
  7. Preis. Bei Stahleinheiten ist der Preis im Vergleich zu Gusseisenprodukten derselben Klasse und Kapazität niedriger. Die Technologie zur Verarbeitung von Stahlblech ist weniger arbeitsintensiv.
  8. Service. Es ist einfacher, Wärmetauscher in Stahlkesseln zu reinigen, als Gusseisenprodukte aufzuräumen..

Festbrennstoffkessel mit hohem Wirkungsgrad (Hauptschalter)

Material

Der Wirkungsgrad von Gasheizkesseln hängt direkt von ihrer Lebensdauer ab. Am längsten in Bezug auf Lebensdauer und Zuverlässigkeit sind Gasgeräte mit einem Wärmetauscher aus Gusseisen. Diese Kessel sind für eine Lebensdauer von bis zu 50 Jahren ausgelegt. Der Nachteil dieses Materials ist jedoch seine Zerbrechlichkeit, daher müssen Sie beim Bewegen sehr vorsichtig sein. Nur mit sorgfältiger und sorgfältiger Bedienung können Sie dauerhaft arbeiten. Neben der gebotenen Sorgfalt gilt es auch, Temperaturextreme zu vermeiden, zum Beispiel kein kaltes Wasser auf die Oberfläche eines beheizten Wärmetauschers gelangen lassen, da dies zu Rissbildung führen kann..

Standgeräte, bei denen die Konturen aus Stahl bestehen, sind nicht so kapriziös wie aus Gusseisen. Gleichzeitig sind sie jedoch anfälliger für Korrosion, daher ist ihre Lebensdauer kürzer..

Verfügbarkeit der Komponenten

Ein wichtiger Parameter, der die Lebensdauer beeinflusst, ist die Verfügbarkeit von Ersatzteilen sowie deren Qualität. Beim Kauf eines Gerätes empfiehlt es sich, sich zu erkundigen, wie einfach es ist, die benötigten Komponenten zu finden. Daher ist es logisch, dass es einfacher ist, die notwendigen Teile für bekanntere und beliebtere Marken auszuwählen..

Hersteller

Was das Herkunftsland betrifft, gilt es als das langlebigste Gerät aus deutscher, italienischer und slowakischer Produktion. Ähnliche Geräte, die von einheimischen Firmen hergestellt werden, haben oft eine kürzere Lebensdauer, obwohl sie sich besser an die Betriebsbedingungen in Russland anpassen lassen und darüber hinaus kostengünstiger sind..

Geplante Kontrollen

Es gibt Benutzer von Gaskesseln, die sich als Wirtschaftlichkeit nicht an den Service wenden oder nicht regelmäßig planmäßige Inspektionen durchführen. Dies ist jedoch ein großer Fehler, denn während des Betriebs des Kessels können verschiedene Situationen eintreten, beispielsweise wird der Fokus des Brenners verschoben. Dies führt zur Bildung von Kohlenstoffablagerungen und dann können kleinere Funktionsstörungen auftreten. Werden sie nicht rechtzeitig bemerkt und korrigiert, kann dies zu einem erhöhten Gasverbrauch und einer Abnahme der Kesselleistung führen. Dies ist ein gutes Beispiel dafür, dass es sich nicht lohnt, bei geplanten Inspektionen zu sparen..

Vorteile und Nachteile

Vorteile:

  • hohe Umweltsicherheit;
  • erhöhte Wärmeübertragungsfähigkeiten, die 90 Prozent der erzeugten Wärmeenergie ausmachen;
  • die Ausrüstung ist einfach zu installieren und zu warten;
  • zum Anzünden können Sie verschiedene Arten von festen Brennstoffen verwenden, auch kostengünstige;
  • das Gerät kann sowohl für die Heizung als auch für die Warmwasserversorgung verwendet werden;
  • kompakte Kesselabmessungen;
  • es ist keine ständige und häufige Zufuhr von Rohstoffen erforderlich, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten;
  • das Gerät kann in einem autonomen Modus ohne die ständige Anwesenheit einer Person betrieben werden.

Nachteile:

  • Rohstoffe, die zum Anzünden in langbrennenden Kesseln verwendet werden, müssen bestimmte Qualitäts- und Feuchtigkeitsanforderungen erfüllen;
  • Es ist wichtig, die Sicherheitsvorschriften in jeder Phase der Arbeit strikt einzuhalten, sei es beim Transport und der Lagerung des Brennstoffs, seiner Verbrennung, der Entsorgung von Kesselabfällen;
  • ein erhebliches Maß an Arbeitskosten beim Laden von Rohstoffen in nicht automatisierte Kessel;
  • hohe Kosten einer solchen Einheit im Vergleich zu herkömmlichen Kesseln;
  • automatisierte Geräte sind auf den ständigen Zugang zum Stromnetz angewiesen;
  • Es muss genügend Freiraum für die Lagerung von Brennmaterial vorhanden sein.

Fließschema der Kesselanlage

1. Der Überhitzer ist in der Abbildung mit der Nummer 2 . gekennzeichnet.So berechnen Sie den Kesselwirkungsgrad

2. Der Wassersparer ist in der Abbildung mit 3 gekennzeichnet..

3. Die Wasseraufbereitung umfasst die folgenden Prozesse der Klärung, Enthärtung und Entlüftung.

4. Der Zentrifugalwäscher dient zur Reinigung von Rauchgasen.

5. Zweck des Schornsteins zur Reduzierung der durchschnittlichen Schadstoffkonzentration in der Umgebungsluft.

6. Ein Absinken der Temperatur im Brennerkern führt zu einer Verringerung der Stickoxidemissionen mit Rauchgasen.

7. Die Höhe der Schornsteine ​​moderner Wärmekraftwerke erreicht 300 m.

8. Die Notwendigkeit, Rauchgase von Asche zu reinigen, ist mit dem Schutz der Atmosphäre und der Vermeidung von abrasivem Verschleiß der Ausrüstung verbunden.

9. Infolge einer Erhöhung des Wärmewiderstands der Wände der Wandrohre durch Zunderablagerungen kann das Metall der Rohre an Festigkeit verlieren..

10. Aufgrund von Kalkablagerungen an den Innenwänden der Wandrohre verschlechtert sich die Kühlung der Rohrwände durch darin strömendes Wasser oder Dampf..

11. Eine Möglichkeit, das Mitreißen von Salzen mit Dampf zu reduzieren, ist das Waschen von Dampf mit Speisewasser in der Kesseltrommel..

12. Wenn die Dampfleistung des Kessels D = 14 t / h beträgt, beträgt die Abschlämmung Dpr = 0,35 t / h, dann beträgt der Speisewasserverbrauch in t / h

Beim Bau Ihres eigenen Landhauses sollte besonderes Augenmerk auf das Heizsystem gelegt werden, das Wärme und Behaglichkeit in Ihr Zuhause bringt. Ein wichtiges Kriterium für ein effizientes Heizsystem sind Heizgeräte, insbesondere Heizkessel. Die Wahl eines Warmwasserboilers hängt von vielen Parametern ab, von denen die wichtigsten der verwendete Brennstoff und die Effizienz der Ausrüstung für Ihre Bedingungen sind..

Wie wählt man und worauf man achten sollte?

Die wichtigsten Indikatoren bei der Auswahl von langbrennenden Festbrennstoffkesseln mit integriertem Wasserkreislauf sind:

  1. Verfügbarkeit des benötigten Brennstoffs.
  2. Die Leistungsstufe des Geräts – hängt von der Fläche der beheizten Räume und dem erforderlichen Temperaturregime des Kühlmittels ab.
  3. Die Art des im Brennraum erzeugten Luftzuges. Es kann erzwungen oder natürlich sein. Dieser Parameter beeinflusst die Möglichkeit der Platzierung in einem bestimmten Raum und die Leistung des Kessels..
  4. Effizienz. Dies hängt von der Art des verwendeten Kraftstoffs, den Konstruktionsmerkmalen und der verwendeten Zusatzausrüstung (Anwesenheit oder Abwesenheit einer Abzugshaube, Automatisierung der Kraftstoffversorgung usw.).
  5. Das Material des Wärmetauschers – meist Gusseisen oder Stahl – beeinflusst die Zuverlässigkeit des Gerätes und die Eigenschaften der Heiztechnik.
  6. Die Art des Standorts des Wassermantels ist wichtig, um den Aufstellungsort des Kessels aus brandschutztechnischer Sicht richtig zu bestimmen.
  7. Das Gewicht des Geräts ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung des Sockels, auf dem der Kessel aufgestellt wird. Es muss stark genug sein und darf sich nicht verformen..
  8. Die Art der Brennstoffbeschickung und die Abmessungen der Brennkammer sind wichtig für die Bestimmung des Nutzungszyklus des Geräts und die Möglichkeit, seine automatische Wartung einzurichten..
  9. Die Konstruktionsmerkmale des Aschekastens und seine Zugänglichkeit wirken sich auf die Bequemlichkeit der Durchführung von Wartungsarbeiten und vorbeugenden Wartungsarbeiten am Kessel aus..
  10. Kostenniveau – Hängt von einer Kombination der oben genannten Faktoren und dem Ruf der OEM-Marke ab.

3

Kessel mit Pyrolyse-Verbrennungsart

Für Pyrolysekessel werden auch feste Brennstoffe verwendet, insbesondere Brennholz, deren Funktionsweise sich jedoch grundlegend von den oben beschriebenen Anlagen unterscheidet. Sie können das Haus viel länger und effizienter heizen und sparsamer mit Brennstoff umgehen. In dieser Hinsicht sind die Kosten für solche Einheiten etwa 1,5-2 mal höher als die der anderen..

Das Geheimnis von gaserzeugenden (Pyrolyse-)Kesseln besteht darin, dass Holz unter dem Einfluss hoher Temperaturen und unter Luftmangel in Holzkohle umgewandelt wird, wobei Pyrolysegas freigesetzt wird.

Für eine solche Reaktion ist eine Temperatur von 200 ℃ bis 800 erforderlich. Gleichzeitig wird viel Energie freigesetzt, die das Holz austrocknet und die Luft erwärmt. Pyrolysegas gelangt durch Rohre in die Brennkammer, wo es sich mit Luft vermischt entzündet – so entsteht die meiste Wärme.

Größe des Festbrennstoffkessels

Aktivkohlen sind bei der Verbrennung von Pyrolysegas an oxidativen Prozessen beteiligt, daher besteht der aus dem Schornstein austretende Rauch hauptsächlich aus Kohlendioxid und Wasserdampf – der Gehalt an schädlichen Bestandteilen ist vernachlässigbar. Darüber hinaus emittieren Pyrolysekessel im Prinzip viel weniger Rauch als herkömmliche Anlagen. Da der Brennstoff nahezu rückstandsfrei verbrennt, müssen Gaskessel nur selten gereinigt werden..

Bemerkenswert ist, dass auch mit feuchtem Brennholz eine recht hohe Verbrennungstemperatur erreicht werden kann, jedoch wird in diesem Fall die Kesselleistung fast halbiert, wodurch sich auch der Brennstoffverbrauch erhöht..

Dank der Automatisierung kann die Verbrennungsintensität eines solchen Kessels angepasst werden, um Brennstoff zu sparen und eine optimale Temperatur im Raum zu erzeugen..

Bitte beachten Sie, dass die Herstellung eines Pyrolyse-Festbrennstoffheizkessels mit eigenen Händen ziemlich schwierig und sehr gefährlich ist. Bei Fehlern in der Montage kann eine solche Installation explodieren..

Lang brennende Brennstoffeinheiten

Die Idee, Festbrennstoffkessel für langes Brennen mit eigenen Händen zu bauen, wird sicherlich vielen attraktiv erscheinen. Das Schöne an solchen Strukturen ist, dass Sie nur ein paar Mal am Tag Brennholz darin verlegen müssen. Ein langbrennender Kessel unterscheidet sich von einem herkömmlichen Gerät dadurch, dass die Verbrennung in ihm an der Oberseite der Brennstofffüllung beginnt. Auch in diesem Fall wird der Brennstoffkammer von oben Luft zugeführt.

Das Schema eines langbrennenden Festbrennstoffkessels geht davon aus, dass ein Wasserkreislauf um seinen Körper vorhanden ist, sodass sich das Wasser in jedem Stadium des Prozesses qualitativ erwärmt. Da während des Betriebs des Kessels nicht die gesamte Lasche auf einmal brennt, sondern nur die oberste Brennstoffschicht, dauert sie fast 30 Stunden. Eine Reihe von universellen Festbrennstoffkesseln kann bei Verwendung von Kohle bis zu 7 Tage auf einer Registerkarte arbeiten.

Dieses Design ist nicht strukturell komplex und weist keine präzisen Instrumente auf, die an das Stromnetz angeschlossen werden müssen. Daher ist der Preis für den Verbraucher durchaus akzeptabel. Darüber hinaus liegt es in der Hand eines Heimwerkers, einen Festbrennstoffkessel nach vorgefertigten Zeichnungen zusammenzubauen. Sie können einen Heizkessel selbst bauen und viel Geld sparen.

hausgemachter Festbrennstoffkessel

Hier sind einige der Nachteile dieser Designs. Bei laufendem Kessel kann kein Brennstoff nachgefüllt werden. Das Brennholz für den Kessel muss gut getrocknet sein (nicht mehr als 20% Feuchtigkeitsgehalt) und in kleine Scheite geschnitten werden. Kohle kann nur von hoher Qualität mit geringem Schlackegehalt verwendet werden. Darüber hinaus sind Geräte dieses Typs in der Leistung begrenzt – in der Regel nicht mehr als 40 kW.

Eine andere Art von Festbrennstoffkesseln sind Pelletsanlagen. Ihr Unterschied besteht darin, dass als Brennstoff Pellets aus Holzabfällen verwendet werden. Die meisten Industriemodelle verfügen über einen speziellen Trichter, aus dem die Pellets automatisch dem Ofen zugeführt werden..

Gusseisen- und Stahlkonstruktionen – was sind die Unterschiede

Aus welchem ​​Material auch immer der Kessel besteht, es ist sehr wichtig, dass er die grundlegenden Leistungsmerkmale erfüllt. Lass uns sie genauer verstehen.

Zuallererst sollten Sie auf das Material des Wärmetauschers achten – Gusseisen oder Stahl. Wenn Sie ein fertiges Festbrennstoffkesselschema verwenden möchten, werden Sie kaum einen gusseisernen Wärmetauscher mit Ihren eigenen Händen herstellen können. Solche Arbeiten erfordern sowohl spezielle Ausrüstung als auch besondere Kenntnisse und Fähigkeiten. Daher können Sie fertige Profilkonstruktionen erwerben, die vor dem Transport demontiert und vor Ort wieder zusammengebaut werden..

Gusseiserne Wärmetauscher neigen dazu, mit trockenem Rost bedeckt zu sein – einem speziellen Film, der die Wände des Geräts vor Zerstörung schützt. Darüber hinaus bildet sich Nassrost auch viel langsamer als aufgrund der langen Lebensdauer von Gusseisenprodukten – von 10 bis 25 Jahren. Weitere Vorteile von Gusseisen-Wärmetauschern sind der Verzicht auf häufige und schwierige Wartung. Eine Reinigung solcher Geräte ist nicht oft erforderlich und Kohlenstoffablagerungen verringern den Kesselwirkungsgrad praktisch nicht. Wenn eine Reparatur oder Leistungssteigerung des Geräts erforderlich ist, müssen Sie nur defekte Abschnitte ersetzen oder deren Anzahl erhöhen.

DIY Festbrennstoff-Heizkessel

Die Nachteile von Gusseisenprodukten sind wie folgt:

  • die große Masse des Kessels erfordert ein separates Fundament;
  • Schwierigkeiten beim Montageprozess und hohe Transportkosten;
  • empfindlichkeit gegenüber Thermoschock – Gusseisen mag keine Temperaturänderungen, daher kann der Kontakt einer heißen Oberfläche mit kaltem Holz oder kaltem Wasser tödlich sein;
  • große thermische Trägheit – das Aufheizen des Kessels dauert lange, die anschließende Abkühlung erfolgt jedoch langsam.

Stahlprodukte sind weniger empfindlich gegenüber extremen Temperaturen und haben keine Angst vor dem Kontakt mit kalten Gegenständen. Diese Eigenschaft ermöglicht es, sie beim Zusammenbau von Festbrennstoff-Heizkesseln nach Zeichnung mit sensiblen Automatikelementen auszustatten. Und aufgrund der geringen Trägheit heizen sich solche Geräte schnell auf und kühlen ab – so können Sie die Lufttemperatur im Haus regulieren. Gleichzeitig können Sie mit Ihren eigenen Händen eine Zeichnung eines Festbrennstoffkessels für langes Brennen anfertigen, die alle Nuancen berücksichtigt.

Vom Aussehen her sind Stahlkessel solide geschweißte Einheiten, die eher schwer zu transportieren sind, obwohl ihre Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Beschädigungen viel geringer ist als bei ihren gusseisernen Gegenstücken.

Konstruktion des Festbrennstoffkessels

Aus Sicht einiger Spezialisten ist die Möglichkeit der Reparatur von Stahlkesseln sehr zweifelhaft. Es ist ziemlich schwierig, einen Kessel zu reparieren und zu Hause nach einer Zeichnung mit eigenen Händen zu schweißen, im Laufe der Zeit können sich an den Nähten darin Undichtigkeiten bilden. Fairerweise stellen wir fest, dass alles von den Fähigkeiten des Mitarbeiters im Umgang mit der Schweißmaschine abhängt. Aber es ist noch einfacher, einen gusseisernen Wärmetauscher zu reparieren – es ist nur der Austausch von Abschnitten erforderlich.

Kessel mit gusseisernen Wärmetauschern sind in der Regel nichtflüchtig und kostengünstig, sodass sie bei Stromausfall eine würdige Alternative zu bereits installierten Heizgeräten werden können. Die Umwälzung des Kühlmittels erfolgt in solchen Aggregaten auf natürliche Weise ohne den Einsatz einer Pumpe. Die Installation der Batterien muss jedoch so erfolgen, dass sich das Wasser durch die Rohre beim Erhitzen unter dem Einfluss des Drucks im Kessel frei durch die Rohre bewegt..

Gaskessel mit höchstem Wirkungsgrad

Die Kessel von bester Qualität, die auch über einen hohen Wirkungsgrad verfügen, sind ausländischer Herkunft. Entscheidend bei der Herstellung solcher Geräte sind energiesparende Technologien, die den EU-Anforderungen entsprechen.

Hohe Leistung wird durch moderne Modernisierungstools, wie z. B. einen Modulationsbrenner, sichergestellt.

Automatisch und wirtschaftlich, verfügt es über eine breite Palette, die es Ihnen ermöglicht, sich an die individuellen Parameter eines bestimmten Kessels und Heizsystems anzupassen. Seine Verbrennung erfolgt in einem konstanten Modus..

Der Hauptvorteil ist auch ihre maximale Wärmeübertragung. Der optimalste Wert für die Erwärmung des Kühlmittels, der von einem ausländischen Hersteller bereitgestellt wird, beträgt bis zu 70 ° C. Verbrennungsprodukte werden auf nicht mehr als 110 ° C erhitzt.

Ein Wärmetauscher für Kessel mit den höchsten Wirkungsgraden besteht aus Edelstahl. Zusätzlich sind sie mit einer Kondensat-Wärmeabsaugung ausgestattet. Nachteile, die bei Tieftemperaturheizungen typisch sind: Zugkraftentwicklung bei zu geringer Kraft und Bildung von übermäßigem Kondenswasser.

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Die Zufuhr des bereits erhitzten Gases und des Gas-Luft-Gemisches zum Brenner sowie die Luft, die durch das doppelspurige Rohr in den Ofen in die Kammer eindringt, reduziert die Gesamtzahl der Wärmeeinträge bei geschlossenen Kesseln um 1 -2%.

Eine gute Option für die Modernisierung der Kesselanlage ist der Einbau einer Abgasrückführung. Bei dieser Option treten die Verbrennungsprodukte nach dem Durchgang durch den Schornsteinkanal mit starken Knicken in den Brenner ein, während sie mit Sauerstoff aus der äußeren Umgebung angereichert werden. Maximale Effizienz wird bei der Temperatur erreicht, bei der sich Kondenswasser bildet (Taupunkt).

Brennwertkessel, die unter Heizbedingungen bei niedrigen Temperaturen betrieben werden, haben einen relativ geringen Gasverbrauch. Dies bestimmt ihren thermischen Wirkungsgrad, insbesondere beim Anschluss an Gasflaschenanlagen. Es macht einen solchen Kessel auch wirtschaftlich..

Liste der Brennwertkessel namhafter und renommierter europäischer Hersteller mit bester Verarbeitungsqualität und hohem Wirkungsgrad:

  • Baxi.
  • Buderus.
  • De Dietrich.
  • Vaillant.
  • Viessmann.

Wie von den Herstellern in der Begleitdokumentation angegeben, entspricht der Wirkungsgrad dieser Kesseleinheiten bei Anschluss an Niedertemperatursysteme 107-110%.

Kesselmontage nach fertigem Projekt

Der einfachste Weg ist, mit eigenen Händen einen Festbrennstoffkessel aus Ziegeln zu bauen. Sein Design ist beliebt und erfordert keine komplexen Berechnungen. Sie können einen solchen Kessel für mehrere Zwecke gleichzeitig verwenden, daher werden sie hauptsächlich in Küchen installiert. Bemerkenswert ist, dass auch Anfänger eine solche Einheit selbstständig zusammenbauen können..

Dazu benötigen Sie eine Schleifmaschine, eine Schweißmaschine mit Elektroden, Stahlblech, Ziegel, Materialien für Ofenmörtel, Rohre und Metallecken. Für diejenigen, die noch nie Schweißen in der Hand gehalten haben, schneiden Sie am besten Teile nach der Zeichnung eines Festbrennstoffkessels und überlassen Sie die Schweißarbeiten einem Fachmann. Dies ist wichtig, da sich die Qualität der Nähte direkt auf die Haltbarkeit des Kessels auswirkt..

Zeichnen, wie man einen Kessel mit eigenen Händen kocht

Der positive Punkt beim unabhängigen Bau von Heizgeräten besteht darin, dass Sie die Größe eines Festbrennstoffkessels und -ofens wählen und seine Kapazität für den spezifischen Bedarf berechnen können. Darüber hinaus kann darin ein Kochfeld oder ein Ziegelgewölbe vorgesehen werden, damit beim Verbrennen von Holz Wärme gesammelt und anschließend an das Heizsystem weitergeleitet wird..

Der Wärmetauscher wird meistens rechteckig hergestellt, wobei ein rechteckiges Profil und Rohre mit einem Querschnitt von 40-50 mm verwendet werden. Dank der Profile wird die Rohrverbindung erleichtert und die Nähte sind haltbarer.

Schritt-für-Schritt-Anleitung für den Bau eines Festbrennstoffkessels

Der gesamte Prozess der Herstellung eines Kessels mit eigenen Händen gemäß den Zeichnungen kann also in mehrere aufeinanderfolgende Phasen unterteilt werden:

  1. Mit einer Schleifmaschine müssen Sie Rohlinge aus Rohren und Profilen schneiden. Die Profile sind Gestelle, in die Sie mit einem Gasschneider runde Löcher zum Verbinden mit Rohren schneiden müssen. Sie müssen 4 Löcher in das Ø50-mm-Rohr in den vorderen Säulen und die gleiche Anzahl hinten bohren. Außerdem benötigen Sie weitere Bohrungen zum Anzapfen der Heizungsanlage. Absackungen und Kohleablagerungen durch Schneiden oder Schweißen müssen mit einem Schleifgerät gereinigt werden, damit sie den Wasserfluss durch die Rohre nicht beeinträchtigen.
  2. Außerdem werden die Rohlinge zu einer einzigen Struktur zusammengebaut. Zwei Personen müssen arbeiten – der Schweißer benötigt eine Hilfsperson, um die Rohre in einer stationären Position zu halten. Um es bequemer zu machen, können Sie Pfosten mit Rohren auf eine ebene Fläche stellen und die Vorder- und Rückseite des Kessels verschweißen.
  3. Jetzt müssen Sie die Zufuhr und den Abfluss von Wasser aus dem Kessel sicherstellen. Die Zu- und Rücklaufrohre werden an den fertigen Rahmen geschweißt und die Enden der Rechteckprofile werden mit Metallstücken 60 × 40 mm . verschweißt.
  4. Vor dem Einbau des Wärmetauschers wird dieser auf Dichtheit geprüft. Dazu wird es vertikal installiert, das untere Loch geschlossen und mit Wasser gefüllt. Wenn keine Undichtigkeiten an den Nähten vorhanden sind, können Sie weiterarbeiten.
  5. Der Kesselkörper besteht aus Ziegeln und darin ist ein Wärmetauscher mit einem Abstand von mindestens 1 cm eingebaut Das Register muss so installiert werden, dass ein Anstieg in Richtung des austretenden Warmwassers entsteht. Der Niveauunterschied zwischen dem Auslass und der vorderen rechten oberen Ecke des Wärmetauschers sollte mindestens 1 cm betragen. Dies verbessert die Zirkulation des Kühlmittels und beseitigt Lufteinschlüsse.
  6. Das Mauerwerk sollte den Wärmetauscher von oben 3-4 cm überlappen, auf das Mauerwerk wird eine gusseiserne Platte gelegt. Der Schornstein wird nach Ermessen der Eigentümer installiert – Ziegel, Metall oder in ein vorgefertigtes Rohr.

Überprüfung beliebter Modelle und Preise

Hersteller produzieren verschiedene Arten von Heizgeräten, die für eine bestimmte Leistung ausgelegt sind, wodurch die Größe der beheizten Fläche eingeschränkt ist. Eine Überprüfung der gängigen Modelle und Preise von Festbrennstoffgeräten ermöglicht es Ihnen zu bestimmen, welches Produkt besser in einem Privathaus zu installieren ist.

Kerze 18 AREMIKAS

Der Brennstoff für dieses Gerät sind Torfbriketts oder Sägemehl. Dieses Gerät verwendet ein spezielles Verbrennungsverfahren, bei dem nur 10–20 cm der untersten Schicht der Ladung verbrannt werden. Der entstehende Rauch mit einem Verteiler leitet heiße Luft zum Verbrennungszentrum.

Bei der Wahl einer beliebigen Betriebsart des Kessels wird die Effizienz immer hoch sein. Dank des einzigartigen Designs der Ausrüstung können Sie auch im Winter Kraftstoff sparen.

Vorteile des Kessels Candle 18 AREMIKAS:

  1. Stabiler und optimaler Betriebsmodus. Minimum – 7 Stunden, Maximum – 34 Stunden.
  2. Wassertemperatureinstellung durch Luftzugregler.
  3. Es brennt nur eine 10–20 cm Schicht fester Brennstoff aus. Wenn die Wasserzirkulation im Kreislauf abgeschaltet wird, steigt die Temperatur nur um 12–16 °.
  4. Die Entaschung erfolgt 2-3 mal im Monat, da sie den Verbrennungsprozess nicht stört.
  5. Kompakte Größe.

Auf dem russischen Markt liegen die Kosten für dieses Gerät zwischen 54 und 95 Tausend Rubel und hängen von den Eigenschaften des Modells ab.

Festbrennstoffkessel mit hohem Wirkungsgrad (Hauptschalter)

Zota Mix 40

Für den Betrieb des Zota Mix 40-Modells der heimischen Produktion werden Kohle und Brennholz als Hauptbrennstoffart sowie Gas und Flüssigkeit als Backup-Quellen verwendet. Zum Wechseln der Stromquelle wird beim Pelletkessel die Aschekastentür entfernt, beim Gaskessel die Brennraumklappe geöffnet und der Brenner eingebaut. Das Gerät kann auch mit Strom betrieben werden. Darin können Edelstahl-Heizelemente eingebaut werden.

Der Wassermantel befindet sich entlang des gesamten Kesselkreislaufs, auch unter dem Aschekasten. Das Design lässt den Bunker abkühlen und wird nicht verformt, sorgt für zusätzliche Wärmeabfuhr und verbessert die Flüssigkeitszirkulation.

Das Erreichen des maximalen Wirkungsgrades wird durch die Fähigkeit des Kessels erleichtert, einen Betriebsdruck von 3 atm aufrechtzuerhalten, was auch den sicheren Betrieb der Heizungsanlage garantiert. Pegelerhöhung auf bis zu 4 atm ist erlaubt. für kurze Zeit. Das Gerät ist mit einem Manometer zur Kontrolle von Wassertemperatur und -druck sowie einem automatischen Traktionsregler ausgestattet.

Hauptmerkmale:

  1. Kann eine Fläche von bis zu 400 m2 heizen.
  2. Kesselleistung – 40 kW.
  3. Verwendeter Brennstoff – fest.
  4. Nach Installationsart – bodenstehend.
  5. Mindestlebensdauer – 15 Jahre.
  6. Feuerraumkörper aus Stahl.
  7. Durchschnittspreis – von 45 bis 48 Tausend Rubel.
Name ZOTA “Mix” -20 ZOTA “Mix” -40 ZOTA “Mix” -50
Nennwärmeleistung, kW zwanzig 40 50
Kapazität der Wasserkammer, l 50 120 140
Druck atm. nicht mehr 3
Effizienz,% 80
Kraftstoff Kohle, Brennholz, Gas, Dieselkraftstoff
Heizelementleistung, kW 3-9
Abmessungen, mm 475 x 415 x 1015 580 x 490 x 1265 680 x 490 x 1265
Feuerraum (Tiefe), mm 300 400 500
Schornstein, mm 150 180 180
Rohr (Höhe), mm 6000 9000 9000
Gewicht (kg 140 195 235

Festbrennstoffkessel mit hohem Wirkungsgrad

Alpine Air Solidplus-4

Dieses Modell ist völlig unabhängig von Strom. Der Kessel kann in Privathäusern und Sommerhäusern installiert werden, die sich an Orten befinden, an denen keine Stromleitungen vorhanden sind. Die Lebensdauer dieses Gerätes beträgt über 15 Jahre..

Vorteile und Hauptmerkmale von ALPINE AIR Solidplus-4:

  1. Lieferung fertig montiert mit Garantie.
  2. Es gibt einen eingebauten Thermostat.
  3. Mechanische Steuerung.
  4. Hohe Wärmeableitungseffizienz.
  5. Haltbarkeit von Strukturelementen.
  6. Frost- und Überhitzungsschutz vorhanden.
  7. Kompakte Abmessungen.
  8. Temperaturkontrolle.
  9. Hohe Effizienz. Minimale Menge an schädlichen Emissionen.
  10. Stufenlose Leistungsregelung.
  11. Geringer Wärmeverlust.
  12. Funktioniert nach dem Prinzip des Drei-Pass-Umlaufs.
  13. Kammermaterial – hochwertiges Gusseisen.
  14. Hält bei richtiger Anwendung fast 50 Jahre.
  15. Vielseitiges Design.
  16. Beständig gegen den Korrosionsprozess.
  17. Wirtschaftliches Arbeiten.
  18. Einfach zu warten und zu verwalten.

Es werden Modelle angeboten, die sich durch unterschiedliche Leistung, Brennkammervolumen und Anzahl der Abschnitte auszeichnen, sodass Sie immer die beste Option für ein Privathaus auswählen können..

Spezifikationen:

  1. Markenland – Türkei.
  2. Installationsart – bodenstehend.
  3. Die Leistung bei der Verwendung von Brennholz beträgt 25,5 kW, Kohle – 17 kW.
  4. Brennkammer öffnen. Anzahl der Abschnitte – 4.
  5. Wärmetauscher aus Gusseisen.
  6. Abmessungen: 107 x 52 x 47 cm.
  7. Garantiezeitraum: 3 Jahre.
  8. Preis: 45 150 Rubel.

Festbrennstoffkessel mit hohem Wirkungsgrad

Das Funktionsprinzip eines Gasheizkessels, Typen, Wirkungsgrad, Gerät, Diagramm

Im Heizsystem ist das Hauptelement der Kessel, der zum Erhitzen des Kühlmittels dient, das sich wiederum durch die Rohre ausbreitet und das Haus heizt.

Heutzutage sind Gaskessel aus einem ziemlich einfachen Grund am häufigsten – Gas ist der günstigste und günstigste Brennstoff, und die Effizienz von Gasheizkesseln ist akzeptabel. Heute hat fast jedes, sogar ein ziemlich kleines Dorf oder Ferienhausdorf, die Möglichkeit, an die zentrale Gaspipeline anzuschließen..

Doch der Einsatz von Gasflaschen macht den Betrieb der Heizungsanlage wirtschaftlich unrentabel. Was ist das Funktionsprinzip eines Gasheizkessels??

  • Gerätetypen und deren Aufbau
  • Rauchabzug
  • Brenner für Gaskessel
  • Schutzsystem

Gerätetypen und deren Aufbau

Ein Gaskessel jeder Modifikation hat drei erforderliche Elemente:

  • Armaturen, durch die Brennstoff (Gas) zugeführt wird;
  • Gasbrenner;
  • Wärmetauscher.

Es sollte beachtet werden, dass das gebräuchlichste Material zum Herstellen eines Wärmetauschers Kupfer ist. Nicht selten gibt es jedoch Modelle von Gaskesseln, bei denen dieses Element aus Gusseisen oder Stahl besteht..

Jeder moderne Gas-Wandheizkessel wird durch eine Umwälzpumpe zur Förderung des Kühlmittels, ein spezielles Sicherheitsventil, ein Ausdehnungsgefäß, eine elektronische Steuerung ergänzt.

Darüber hinaus ist das Gerät von Gasheizkesseln auch mit Überwachungs- und Selbstdiagnosesystemen ausgestattet. Eine solche Fülle an Sonder- und Zusatzgeräten macht Gaskessel ganz in der Nähe von Minikesselhäusern..

Und die Berechnung der Leistung eines Gasheizkessels, die vor der Installation des Systems durchgeführt wurde, zeigt, dass einige dieser Ergänzungen die Effizienz steigern können..

Wenn der Kessel anläuft, beginnt zuerst die Hardware zu arbeiten. Das heißt, das Temperaturniveau in den Räumen wird automatisch überprüft – es wird ermittelt, wie viel Wärme das System benötigt.

Als nächstes werden die Gasarmaturen automatisch gestartet – dem System wird Kraftstoff zugeführt. Gleichzeitig wird im Brennraum ein Funke gezündet und daraus der Kraftstoff gezündet. Im Wärmetauscher wird der Wärmeträger auf das gewünschte Niveau erhitzt. Mit Hilfe einer Umwälzpumpe gelangt erwärmtes Wasser durch das System zu den Heizkörpern – wo es seine Wärme abgibt. So können Sie das Funktionsprinzip eines Gasheizkessels mit einem Kreislauf kurz beschreiben..

In einigen Fällen kann der Kessel jedoch nicht nur zum Heizen, sondern auch zur Warmwasserbereitung dienen. Um den Betrieb von zwei Systemen im Haus gleichzeitig einzurichten, wird ein Zweikreis-Gaskessel benötigt. Sein Hauptunterschied ist das Vorhandensein eines zweiten Kreislaufs, der den Bedarf an heißem Wasser durchaus decken kann..

Es ist zu beachten, dass die Kreise dieses Kesseltyps nicht gleichzeitig arbeiten können. Das heißt, wenn Sie den Raum aufwärmen müssen, wird in diesem Moment die Erwärmung des Wassers für die Warmwasserversorgung ausgesetzt oder schwächer durchgeführt. Laut den Besitzern von Zweikreiskesseln verursachen solche Betriebsbedingungen und das Schema jedoch keine Unannehmlichkeiten..

Rauchabzug

Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass eine Gasheizung, unabhängig davon, welche Arten von Gasheizkesseln installiert sind, einen kontinuierlichen Rauchabzug erfordert. Die Organisation der Entrauchung hängt weitgehend davon ab, mit welcher Brennkammer der Kessel ausgestattet ist..

Wenn die Kammer geöffnet ist und Sie haben Rauchgasheizkessel, verlässt der Rauch die Kammer durch einen speziell montierten Schornstein.

Die Besonderheit von Kammern dieser Art besteht darin, dass sie Luft direkt aus dem Raum verwenden, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten. Diese Eigenschaft des Geräts erfordert eine hochwertige Belüftung..

Eine geschlossene Brennkammer funktioniert etwas anders. Der Rauch wird in den Schornstein geleitet – mittels eines leistungsstarken Ventilators, der direkt im Kessel installiert ist. Bei solchen Systemen besteht das Rauchabzugsrohr meistens aus Stahl oder Gusseisen. Es geht nach draußen durch die Außenwand des Hauses. Gasheizkessel ohne Schornstein sind eine gute Wahl.

Brenner für Gaskessel

Der Brenner ist ein wichtiges Element, ohne das der Heizkreislauf eines Gaskessels einfach nicht möglich ist. Heutzutage finden Sie auf dem Markt Kesselmodelle, die mit einem modulierenden Brenner ausgestattet sind, mit dem Sie einen gewissen Betrag sparen können. Die Besonderheit eines solchen Brenners ist die Fähigkeit, die Flammenleistungsstufe zu regulieren. Das heißt, Sie selbst steuern, wie intensiv der Verbrennungsprozess sein wird..

Der Kontrollprozess kann entweder manuell oder automatisch erfolgen. Im letzteren Fall hält das Funktionsprinzip bei Gasheizkesseln die Verbrennung auf einem bestimmten Niveau. Natürlich finden es viele verschwenderisch, dass bei einem modulierenden Brenner die Verbrennung konstant sein muss. Da die Flamme jedoch auf einem bestimmten Niveau gehalten wird (erforderlich, um eine bestimmte Temperatur aufrechtzuerhalten), sind die resultierenden Brennstoffeinsparungen immer noch sehr bedeutend. Bemerkenswert ist, dass der modulierende Brenner sowohl in Einkreis- als auch in Zweikreiskesseln eingesetzt werden kann..

Schutzsystem

Fast alle Modelle moderner Gaskessel verfügen über ein hochwirksames Schutzsystem in mehreren Stufen. Wenn die Gaszufuhr unterbrochen wird, wird zunächst das Magnetventil automatisch geschlossen, das für den Brennstofffluss in den Kessel verantwortlich ist. Ein wesentlicher Nachteil besteht jedoch darin, dass das Ventil bei Wiederherstellung der Gasversorgung nicht automatisch öffnet. In diesem Fall muss der Kessel manuell neu gestartet werden. Bei einem Stromausfall startet das System nach seiner Wiederherstellung von selbst..

Moderne Modelle verfügen über eine Vielzahl von Schutzfunktionen. Einer der wichtigsten ist der Schutz des Systems vor dem Einfrieren..

Das heißt, die Temperatur des Kühlmittels wird ständig von speziellen Sensoren überwacht. Und wenn es auf eine kritische Temperatur sinkt, startet das System selbstständig den Kessel, um das Kühlmittel aufzuwärmen. Eine weitere äußerst wichtige und nützliche Funktion ist, dass das System zur Sicherstellung einer qualitativ hochwertigen Leistung die Umwälzpumpe einmal in einer bestimmten Zeit automatisch startet und das Kühlmittel „antreibt“. Somit werden alle Elemente ständig funktionstüchtig gehalten..

Tritt eine Fehlfunktion im System auf, werden diese sofort auf einem speziellen Bildschirm am Steuergerät angezeigt. Nachdem Sie eine Störung entdeckt und einen Service-Center-Spezialisten angerufen haben, sollten Sie ihm unbedingt den Fehlercode mitteilen, der auf der Anzeigetafel angezeigt wurde. So kommt der Meister, der im Voraus über den Ausfall informiert ist – und kann das System in kürzester Zeit wieder betriebsbereit machen..

Gaskessel sind sehr wirtschaftlich – mit einer speziellen Ausrüstung können Sie nicht nur den Kraftstoffverbrauch, sondern auch die Berechnung eines Gasheizkessels, den Stromverbrauch des Systems und die Effizienz eines Gasheizkessels reduzieren.

Optimaler Betrieb des Gaskessels

Die Wartung eines Gaskessels mit geringer Kapazität ist nicht billig. Daher möchte jeder, der ein solches Gerät verwendet, den optimalen Betriebsmodus eines Gaskessels finden, in dem er den höchstmöglichen Wirkungsgrad (Wirkungsgrad) bei minimalem Brennstoffverbrauch hat. Besonders dringlich wird dieses Problem am Vorabend der nächsten Heizsaison..

Verschiedene Faktoren beeinflussen die Leistung eines Gaskessels. Wenn Sie dieses Gerät noch nicht gekauft haben, sondern es nur erwerben möchten, beachten Sie bitte, dass die Hauptbedingung für die Installation die Verfügbarkeit einer zentralen Gasversorgung ist. Manche Leute denken, dass sie mit Flaschengas auskommen können, aber dies wird die Kosten erheblich erhöhen. In diesem Fall ist es besser, eine Elektroheizung zu installieren..

Die optimale Leistung hängt von folgenden Kriterien ab:

  1. Kesselkonstruktionen – sie können einkreisig, zweikreisig, klappbar, bodenstehend usw. sein..
  2. Effizienz – nominal und real.
  3. Richtige Organisation der Heizung im Haus: Die Leistung des Kessels muss der Fläche der beheizten Räume entsprechen.
  4. Technischer Zustand der Geräte.
  5. Gasqualität.

Sehen wir uns nun genauer an, wie Sie jedes der Kriterien optimieren können, um die beste Leistung Ihres Geräts zu erzielen..

Nominaler und tatsächlicher Wirkungsgrad

Die Anweisungen für jeden Gaskessel geben den Nennwirkungsgrad an, normalerweise beträgt er 92-95% für Kondensationsmodelle – etwa 108%. Die tatsächliche Zahl ist jedoch normalerweise 9-10% niedriger. Es reduziert weiter das Vorhandensein verschiedener Arten von Wärmeverlusten:

  1. Physische Unterverbrennung – dieser Indikator hängt von der Menge an überschüssiger Luft im Gerät während der Gasverbrennung ab. Sie wird auch von der Abgastemperatur beeinflusst: Je höher sie ist, desto geringer ist der Kesselwirkungsgrad.
  1. Chemische Unterverbrennung – dieser Indikator schwankt in Abhängigkeit von der Menge an Kohlenmonoxid, die bei der Verbrennung von Kohlenstoff entsteht.
  2. Wärmeverluste, die durch die Wände des Kessels gehen.

Sie können die tatsächliche Effizienz des Geräts auf folgende Weise steigern:

  1. Reduzierung der physikalischen Unterverbrennung durch regelmäßige Reinigung von Ruß in der Rohrleitung und Entkalkung aus dem Wasserkreislauf.
  2. Reduzierung des Luftüberschusses durch Installation eines Zugbegrenzers am Schornstein.
  3. Indem Sie die Stellung der Gebläseklappe so einstellen, dass die maximale Temperatur des Kühlmittels erreicht wird.
  4. Regelmäßige Reinigung von Ruß in der Brennkammer, wodurch der Gasverbrauch steigt.

Das Ersetzen des Schornsteins durch einen innovativeren Schornstein erhöht die Effizienz eines Gaskessels. Die meisten der traditionellen Abzweigrohre sind zu sehr von den Wetterbedingungen abhängig. Sie wurden durch einen koaxialen Schornstein ersetzt, der extremen Temperaturen standhält und in der Lage ist, die Effizienz zu steigern und Kraftstoff zu sparen.

Beachten Sie! Einige Besitzer von Gaskesseln machen einen Fehler – sie gießen das Kühlmittel aus und füllen Leitungswasser ein. Dies sollte nicht getan werden, da neues Sanitärwasser beim Erhitzen Kalk an den Wänden der Rohrleitung hinterlässt..

Wie man das Heizen eines Hauses mit einem Gaskessel richtig organisiert?

Die Abstimmung der Leistung des Heizkessels auf die beheizte Raumfläche ist ein entscheidender Faktor für die Heizqualität. Dieser Faktor beeinflusst auch die Betriebszeit des Geräts..

Um die erforderliche Kesselleistung für ein Haus genau zu berechnen, sollten die Merkmale der Struktur, mögliche Wärmeverluste durch Wände und Decken berücksichtigt werden. Es ist ziemlich schwierig, diese Berechnungen selbst durchzuführen, daher ist es besser, einen Spezialisten zu beauftragen, der die optimale Kesselleistung richtig bestimmen kann.

Typischerweise reichen 100 Watt Leistung pro Quadratmeter aus, um ein nach allen Bauvorschriften gebautes Haus zu heizen. Basierend auf dieser Regel erhalten wir die folgende Tabelle.

Hausfläche, m2 Kesselleistung, kW
60-200 bis zu 25
200-300 25-35
300-600 35-60
600-1200 60-100

Beim Kauf von Gaskesseln ist es besser, modernen Modellen ausländischer Produktion den Vorzug zu geben, da ihre Qualität im Vergleich zu inländischen höher ist. Außerdem verfügen “fortgeschrittene” Geräte über zusätzliche Einstellfunktionen, mit denen Sie die optimale Betriebsart des Gaskessels auswählen können.

Beachten Sie! Bei der Auswahl eines Gaskessels sollte berücksichtigt werden, dass seine optimale Leistung 70-75% des Maximums betragen sollte.

Technischer Zustand des Kessels

Seine Leistung hängt direkt vom technischen Zustand des Gaskessels ab. Damit es möglichst lange hält und optimal funktioniert, ist eine regelmäßige Wartung notwendig. Es ist wichtig, die inneren Elemente rechtzeitig von Ruß und Zunder zu reinigen.

Ein häufiges Problem bei einem Gaskessel, bei dem seine Leistung abnimmt, ist das Takten. Dies bedeutet, dass sich das Gerät aufgrund zu starker Erwärmung des Kühlmittels zu oft einschaltet. Dies geschieht normalerweise aufgrund der zu hohen Leistung des Geräts. Zyklen führen zu übermäßigem Gasverbrauch und schnellem Geräteverschleiß. Die Lösung für dieses Problem ist sehr einfach – Sie sollten die Gaszufuhr auf das Minimum stellen. Dies kann nach der beigefügten Anleitung erfolgen..

Gasqualität

Die Gasqualität ist der einzige Faktor, den wir nicht beeinflussen können. Ein erhöhtes Feuchtigkeitsvolumen führt zu einem erhöhten Gasverbrauch.

So stellen Sie den optimalen Modus ein ?

Es gibt so etwas wie den optimalen Modus eines Gaskessels. Wie oben erwähnt, ist das Gerät kraftstoffsparend, wenn es mit 75 % seiner maximalen Leistung läuft. Die meisten Kessel sind auf die Heizmitteltemperatur eingestellt.

Wenn der erforderliche Wert erreicht ist, schaltet sich der Kessel für eine Weile aus. Der Benutzer kann selbstständig bestimmen, welche optimale Temperatur für den Gaskessel zu ihm passt und diese einstellen.

Der Wert kann sich je nach Wetterlage ändern, zum Beispiel sollte die Temperatur des Kühlmittels im Winter 70-80 ° C betragen und im Frühjahr oder Herbst auf 55-70 ° C gesenkt werden.

Moderne Gaskesselmodelle sind mit Temperatursensoren, Thermostaten und einem automatischen Moduseinstellungssystem ausgestattet. Wenn Ihr Kessel nicht über eine solche Ausrüstung verfügt, kann er in einem Fachgeschäft gekauft und an fast jedem Modell installiert werden. Mit Hilfe eines Thermostats können Sie die gewünschte Temperatur im Raum einstellen, die der Gaskessel halten muss. Abhängig davon erwärmt und kühlt sich das Kühlmittel mit einer bestimmten Frequenz ab. Diese Betriebsart sorgt für eine automatische Reaktion des Kessels auf Temperaturabfälle außerhalb oder im Haus. Außerdem empfiehlt es sich, die Wärme im Raum nachts um 1-2 °C zu reduzieren. So minimiert die Automatisierung den Gasverbrauch und hält gleichzeitig die Temperatur im Raum auf dem gewünschten Niveau..

Einige moderne Kesselmodelle können die Betriebsart je nach Anwesenheit von Personen im Raum ändern. Dies ermöglicht es, die optimale Temperatur während der langen Abwesenheit der Besitzer aufrechtzuerhalten. Trotzdem lohnt es sich nicht, den Kessel längere Zeit unbeaufsichtigt zu lassen. Andernfalls kann das Gerät bei einem Notstromausfall ausfallen..

Wenn Sie Schwierigkeiten haben, den Betrieb Ihres Gaskessels selbst nachzustellen oder einzustellen, wenden Sie sich an einen Fachmann.

Die sparsamsten Kessel

Statistiken und technische Merkmale zeigen, dass Gaskessel ausländischer Hersteller den höchsten Wirkungsgrad haben. Hersteller Baxi, Protherm, Buderus, Bosch haben sich im Markt recht gut bewährt.

Wenn Sie sich noch nicht für die Wahl entschieden haben, achten Sie auf Brennwertkessel – sein Wirkungsgrad ist um 10-11% höher als der von herkömmlichen, sie sind am sparsamsten und leistungsstärksten, aber auch nicht billig. Aber ein geringer Kraftstoffverbrauch und eine lange Lebensdauer machen sich das Geld aus, das dafür ausgegeben wird. Sein Funktionsprinzip unterscheidet sich darin, dass die Produkte der Kraftstoffverbrennung nicht in Form von Gas austreten, sondern einen Wärmetauscher aus hochwertigem Stahl passieren, das Wasser erhitzen, abkühlen und in Form von flüssigem Kondensat ausfallen..

Um einen optimalen Betrieb des Gaskessels zu erreichen, sollte dieser in gutem Zustand gehalten, regelmäßig von Ruß und Kalk gereinigt und mit einer automatischen Raumtemperaturregelung ausgestattet werden. Wenn Sie diese Empfehlungen befolgen, wird Sie Ihr Gerät mit einem reibungslosen Betrieb, geringem Gasverbrauch und einer gemütlichen Atmosphäre im Haus begeistern..

Bewertungen von Holzheizkesseln für den Haushalt: Vor- und Nachteile

Vorteile Nachteile
Die Billigkeit und Verfügbarkeit von Holz, die Allesfresser für andere Arten von festen Brennstoffen machen die Erzeugung von Wärme, Warmwasser und Kochen kostengünstig Die Investitionen in gutes Equipment sind hoch und steigen mit der Erhöhung des Automatisierungsgrades (sowie der Herstellermarke) deutlich an
Für die Installation von Geräten, wie zum Beispiel beim Anschluss von Kapazitäten an Strom- und Gasnetze, benötigen Sie keine Genehmigung. Es ist keine monatliche Servicegebühr erforderlich Die Organisation einer saisonalen Brennstofflagerung erfordert Platz, Investitionen und Aufwand
Benutzerfreundlichkeit – die meisten Kessel verfügen über eine leicht verständliche Steuerung und Wartung Die Installation eines Kessels in einem Wohngebäude ist nicht wünschenswert, es wird immer ein minimaler Geruch auftreten, eine sperrige Kesselanlage und zwei oder drei Portionen Brennstoff müssen in den Anhang gebracht werden
Brandgefahr und Kohlenmonoxidvergiftung in modernen Heizkesseln, vorbehaltlich der Anleitung, ist ausgeschlossen Trotz der Versprechen des Kesselherstellers, den Besitzer durch Automatisierung und Computersteuerung von vielen Aufgaben zu entlasten, ist eine regelmäßige Überwachung notwendig
Die Preise für die preisgünstigsten Holzfeuerungsmodelle beginnen bei 13 bis 14 Tausend Rubel
Verfügbarkeit von Einkreis- und Zweikreismodellen

Wie wählt man einen Holzkessel aus?

Bevor Sie sich für ein Modell eines Holzkessels entscheiden, müssen Sie sich über seinen zukünftigen Zweck entscheiden: Beheizung eines Landhauses, Sommerhäuser mit Sommerresidenz. Entscheiden Sie sich dann für das Budget und studieren Sie die Parameter der verfügbaren Geräte, um vom Ergebnis nicht enttäuscht zu werden. Die Notwendigkeit, dass der Hausbesitzer seinen Wünschen vertrauen kann, bevor er mit dem Verkäufer kommuniziert, ist eine Voraussetzung, um etwas zu erhalten, das nach dem Kauf nicht enttäuscht und viele Jahre hält..

Direktes, langes Brennen oder Pyrolyse

Traditionelle Kessel mit direkter Verbrennung sind ein Analogon eines Ofens, sie sind extrem einfach zu bedienen, benötigen keinen Anschluss an das Stromnetz, sind in Bezug auf die Brennstoffqualität unprätentiös und günstig. Sie erlauben jedoch eine Leistungs- und Temperaturregelung nur in engen Grenzen und haben einen geringen Wirkungsgrad. Wenn der zukünftige Besitzer des Geräts bereit ist, als Heizraumbetreiber die Wassertemperatur in der Anlage zu überwachen, laden Sie die Scheite alle 3 Stunden, schließen Sie das Gebläse und die Klappe rechtzeitig, um nicht durchzubrennen, das Gerät nicht zu überhitzen Wasser und lassen Sie das Feuer im Winter nicht ausgehen – dies ist eine gute, rentable und sehr kostengünstige Wahl. Darüber hinaus sind selbst kostengünstige moderne Optionen viel praktischer in der Wartung als Modelle im alten Stil..

Wenn Sie sich für einen Holzkessel mit langer Brenndauer für ein Ferienhaus oder ein Haus mit ganzjährigem Leben entscheiden, erhalten Sie ein vollständig autonomes System mit mechanischer Steuerung oder ein flüchtiges System mit geringem Automatisierungsgrad. Die Effizienz solcher Einheiten ist deutlich höher als die der vorherigen, ein gut regulierter Glimmprozess kann effektiv bis zu 10-12 Stunden mit einer Ladung arbeiten, bei einigen Modellen bekannter Marken (STROPUVA, LIEPSNELE), zusätzliche Ladung ist einmal alle 2 Tage möglich. Die Kosten für solche Geräte nehmen eine durchschnittliche Marktnische ein..

Am effizientesten sind derzeit gaserzeugende Kessel mit unterschiedlichen Automatisierungsgraden. Sie sind meist flüchtig und stellen hohe Anforderungen an die Qualität des Brennholzes. Aber sie haben hohe Leistungsmerkmale: Wirkungsgrad bis zu 95 %, lange Ladezeiten (bis zu 5 Tage), reibungslose Leistungsanpassungen, Computersteuerung mit Steuerung durch ein Mobiltelefon und so weiter. Natürlich ist dieser Komfort teuer und sehr teuer..

Einkreis oder Zweikreis

Die erste Option, einkreisig (normalerweise leistungsstärker), wird nur zum Heizen verwendet. Einige Modelle ermöglichen bereits ab Werk die Arbeit mit einem indirekten Heizkessel, um Warmwasser zu erhalten, aber im Allgemeinen kann ein solches Schema in Verbindung mit jedem Holzkessel organisiert werden.

Konstruktiv ausgelegter und angelegter Doppelkreis für Heizung und Warmwasserbereitung. Bei der Auswahl müssen die beheizte Fläche sowie die Temperatur und die Menge des vom Wasserkreislauf pro Stunde gelieferten Warmwassers im Normalbetrieb bewertet werden..

Trotz der Tatsache, dass ein Zweikreiskessel die günstigste Möglichkeit ist, die Warmwasserversorgung in einem Haus zu organisieren, ist es bei einem Festbrennstoffkessel besser, ein Einkreismodell zu nehmen und einen indirekten Heizkessel anzuschließen viel praktischer.

Mindestleistungsbedarf

Bei Festbrennstoffkesseln reichen meist grobe Berechnungen der erforderlichen Mindestleistung aus. In der Praxis gehen sie daher von der Regel aus – um einen Raum mit normalen Decken bis zu 3 m Höhe zu beheizen, reicht eine Standarddämmung von etwa 1 kW Leistung pro 10 m2 Fläche. Wir empfehlen außerdem, + 20 % Marge für Ungenauigkeiten und eine mögliche Verbrauchsausweitung hinzuzufügen. Wenn Warmwasser geplant ist, müssen Sie weitere + 20% berücksichtigen.

Zum Beispiel: Für das oben beschriebene Haus mit einer Fläche von 200 m2 beträgt die minimale Kesselleistung (200/10) * 1,2 = 24 kW zum Heizen, und wenn auch eine Warmwasserversorgung vorhanden ist – 24 * 1,2 = 28,8 kW.

Gas-Brennwertkessel mit den besten Bewertungen

Der bevorzugte Gas-Brennwertkessel ist einer, der die dringenden Bedürfnisse des Hausbesitzers in Bezug auf die Wärmeproduktion erfüllt, mit moderner Automatisierung für einen wirtschaftlichen und sicheren Betrieb ausgestattet ist und einen erschwinglichen Preis hat..

Es ist wichtig zu beachten, dass Brennwertkessel nicht das Konzept des “niedrigen Preises” haben, sondern aufgrund der Verwendung von hochfesten Materialien zunächst hohe Kosten verursachen.

BAXI LUNA Platin + 1.32

Dies ist ein bodenstehender Gas-Brennwertkessel eines renommierten italienischen Herstellers. Einkreiskessel, ausschließlich zum Heizen bestimmt.

Modifikationsvorteile:

  1. Ultrahohe Effizienz – 105,7%.
  2. Heizfläche bis 350 m2.
  3. Heizleistung – 35 kW.
  4. Niedriger spezifischer Kraftstoffverbrauch, maximaler Gasverbrauch beträgt nicht mehr als 3,49 m3 / h.
  5. Vielseitigkeit im Kraftstoff, funktioniert mit jeder Art von Gas – Hauptgas / verflüssigt.
  6. Voll funktionsfähiger Schutz.
  7. Kondensatvorbehandlung.
  8. Speisewasservorbehandlung – eingebauter Filter.
  9. Preis: 83420 Rubel.

Nachteile des bodenstehenden Brennwertkessels Baxi:

  • arbeitet nur mit Niedertemperatur-Wärmeträgern im System „Warmboden“;
  • hoher Preis;
  • Verkauf nur auf Bestellung, lange Lieferzeit.

Buderus Logamax plus GB062-24 KD

Auch ein Brennwertkessel einer deutschen Firma. Modell mit einer Heizleistung von 24 kW für die Beheizung von Wohngebäuden.

Die Vorteile des Umbaus von Buderus Brennwertgeräten:

  1. Ultrahohe Effizienz – 103,0%.
  2. Heizfläche bis 250 m2.
  3. Heizleistung – 24 kW.
  4. Niedriger spezifischer Kraftstoffverbrauch, maximaler Gasverbrauch beträgt nicht mehr als 3,18 m3 / h.
  5. Hochwertige Baumaterialien, Kesselhaltbarkeit.
  6. Hoher Automatisierungsgrad und Leistungskontrolle der Anlagenteile.
  7. Preis: 63700 Rubel.

Bosch Kondensatoren 2500W WBC 24-1

Türkischer Zweikreis-Gaskessel mit Heizleistung – 24 kW.

Modifikationsvorteile:

  1. Ultrahohe Effizienz – 110,0%.
  2. Heizfläche bis 192 m2.
  3. Heizleistung zum Heizen – 24 kW.
  4. Niedriger spezifischer Kraftstoffverbrauch, maximaler Gasverbrauch beträgt nicht mehr als 3,18 m3 / h.
  5. Hochwertige Baumaterialien, lange Lebensdauer des Kessels.
  6. Hohe Automatisierung und Steuerung wärmetechnischer Prozesse.
  7. Ausdehnungsgefäß – 6L.
  8. Preis: 89670 Rubel.

Nachteile des Bosch Brennwertkessels:

  • Unzugänglichkeit für Arbeiten mit Flüssiggas;
  • hohe Kosten für Kessel und Reparaturarbeiten.

Vaillant ecoTEC plus VU INT IV 246 / 5-5

Die deutsche Marke Vaillant, führend in der Herstellung von Haushaltsheizkesseln, produziert ein Einkreis-Brennwertmodell ecoTEC plus VU INT IV 246 / 5-5 mit einem Stahlwärmetauscher. Der Kessel ist für die Beheizung von Wohn- und öffentlichen Räumen bis 200 qm bestimmt..

Vorteile des Vaillant Kessels:

  1. Ultrahohe Effizienz – 108,0%.
  2. Heizfläche bis 200 m2.
  3. Heizleistung – 20 kW.
  4. Niedriger spezifischer Kraftstoffverbrauch, maximaler Gasverbrauch beträgt nicht mehr als 2,6 m3 / h.
  5. Hochwertige Baumaterialien, Kesselhaltbarkeit.
  6. Fernbedienung.
  7. Ein hohes Maß an Automatisierung und Kontrolle der Leistung von Aggregaten
  8. Ausdehnungsgefäß – 10 l.
  9. Preis: 62270 Rubel.

Viessmann Vitodens 100-W B1HC043

Ein weiterer deutscher Einkreis-Brennwertkessel. Leistungsstarkes Modell – entwickelt bis zu 35 kW und kann 350 m2 heizen.

Vorteile des Viessmann Kessels:

  1. Ultrahohe Effizienz – 108,7%.
  2. Heizfläche bis 350 m2.
  3. Heizleistung zum Heizen – 35 kW.
  4. Niedriger spezifischer Kraftstoffverbrauch, maximaler Gasverbrauch beträgt nicht mehr als 3,46 m3 / h.
  5. Hochwertige Baumaterialien, Kesselhaltbarkeit.
  6. Fernbedienung.
  7. Hohe Automatisierung und Steuerung von Verbrennungsprozessen.
  8. Preis: 105 806 Rubel.

Nachteile der Kesseleinheit – hohe Kosten für Kessel und Reparaturarbeiten.

Die besten Festbrennstoffkessel für langes Brennen

Die Brenndauer auf einer Brennstofflasche ist eines der Hauptauswahlkriterien. Die Dauer kann auf zwei Arten verlängert werden: durch Erweiterung des Volumens der Brennstoffkammer oder durch Umsetzung des Prinzips der Umkehrverbrennung. Das Projektteam von VyborExperta.ru hat 8 Kessel analysiert und sich für 3 Modelle entschieden. Die vorgeschlagene Ausrüstung zeichnet sich durch hohe Wirtschaftlichkeit, maximale Effizienz und Sicherheit aus..

Teplodar Kupper Expert-22

Standmodell mit einer Leistung von 22 kW, konzipiert für die Installation in Privathäusern mit einer Fläche von bis zu 220 m². Funktioniert mit Brennstoffbriketts, Kohle und Holz. Brennen auf einem Tab für bis zu 24 Stunden dank der Top-Brennung mit Dreizonen-Luftzufuhr. Das erweiterte Paket umfasst ein vorinstalliertes Heizelement, ein Tor und ein in Italien hergestelltes Thermometer zur Kontrolle der Kühlmitteltemperatur. Enthält alle Zubehörteile für die Kamerareinigung. Zur Reinigung sind zwei Luken angebracht.

Das Design ermöglicht es Ihnen, einen Pellet- oder Gasbrenner zu installieren und die Ausrüstung in einer halben Stunde neu zu konfigurieren. Funktioniert in vier verschiedenen Modi, um die Systemtemperaturen schnell zu erhöhen oder die Kosteneffizienz zu maximieren.Teplodar Kupper Expert-22

Vorteile:

  • Vielseitigkeit;
  • Schnelles Aufheizen;
  • Bequemes Einfüllen von Kraftstoff durch eine geneigte Tür;
  • Eine herausnehmbare Edelstahlwanne schützt die Feuerraumtür zusätzlich vor Überhitzung;
  • Herstellergarantie 3 Jahre;
  • Gute Wärmeableitung.

Nachteile:

  • Nur kleines Brennholz;
  • Erfordert regelmäßige Reinigung.

NMK Magnum KDG 20 TE

Die Firma NMC stellt Festbrennstoffkessel für den Haushalt her, die während der gesamten Heizperiode ohne Wartungsarbeiten betrieben werden. Als Brennstoff wird Kohle empfohlen. Die Leistung von 20 kW ermöglicht es Ihnen, die Beheizung eines Landhauses mit einer Fläche von 180-200 m² zu bewältigen. Die Ausrüstung wird mit einem automatischen Zugthermostat vervollständigt, der die Luftzufuhr und die Temperatur des Kühlmittels regelt. Ein Manometer an der Vorderseite erleichtert die Überwachung des Arbeitsdrucks. Empfohlener Wasserdruck im Kreislauf – nicht mehr als 2 Atmosphären.

Durch das Design der Kammern und des Wassermantels konnte der Wirkungsgrad der Anlage um bis zu 80 % gesteigert werden. Um in der Nebensaison angenehme Bedingungen zu gewährleisten, können Sie ein Heizelement installieren. Mechanische Steuerung macht das Gerät vollständig nichtflüchtig.NMK Magnum KDG 20 TE

Vorteile:

  • Niedriger Kraftstoffverbrauch;
  • Gute Wärmedämmung;
  • Funktioniert mit jeder Art von Steinkohle;
  • Stylistisches Aussehen;
  • Einfache Zieleinstellung der Betriebstemperatur.

Nachteile:

  • Eine Art von Kraftstoff.

Lemax Vorwärts-12.5

Klassischer Einkreiskessel mit 75% Wirkungsgrad. Die Leistung von 13 kW ermöglicht es Ihnen, den Komfort in einem kleinen Haus mit einer Fläche von 120-130 m² aufrechtzuerhalten. Als Brennstoff können Brennholz, Kohle, Anthrazit verwendet werden. Top Loading ermöglichte es, den Aufbau so kompakt wie möglich zu gestalten. Der Korpus ist mit einem Kanal verstärkt und als Hauptmaterial wird 4 mm dicker Stahl verwendet. Zum Schutz vor Korrosion wird das Metall mit Inhibitoren und einer hitzebeständigen Dekorbeschichtung behandelt.

Die Roste bestehen aus Grauguss, der sich durch eine hohe Beständigkeit gegen thermische Einflüsse auszeichnet. Zur Kontrolle der Temperatur ist ein Thermometer in die Frontplatte eingebaut. Sie können den Betrieb des Geräts mit einem mechanischen Regler steuern.

Lemax Vorwärts-12.5

Vorteile:

  • Die maximale Arbeitsdauer an einer Ladung beträgt 12 Stunden;
  • Verstärkter Wärmetauscher;
  • Energieunabhängigkeit gewährleistet vollständige Autonomie;
  • Einfaches System zum Anschluss an einen indirekten Heizkessel;
  • Niedriger Preis.

Nachteile:

  • Kleine Größe der Kraftstoffkammer.

Der Kessel kann auf Hauptgas umgerüstet werden. Dazu reicht es aus, einen Gasbrenner zu installieren. Dieses Designmerkmal macht das Modell zur besten Wahl für Neubauten..

Bosch Solid 2000 B SFU 12

Einkreiskessel mit hohem Wirkungsgrad, der 84% erreicht. Als Brennstoff können Brennholz, Kohle, Koks, Holz oder Kohlebriketts verwendet werden. Kraftstoffverbrauch 5,3 kg/h. Der Primärwärmetauscher besteht aus hochtemperaturbeständigem Stahl. Die Installation von Geräten zur mechanischen Regulierung der Luftzufuhr ist möglich. Die Aschekastentür ist mit einer einstellbaren Drossel ausgestattet, die die Zufuhr von Primärluft vereinfacht.

Die empfohlene Kühlmitteltemperatur beträgt 65-95 Grad. Zur Kontrolle der wichtigsten Betriebsparameter sind ein Thermometer und ein Manometer installiert. Empfohlener Wasserdruck im Heizkreis 2 Atmosphären.

Bosch Solid 2000 B SFU 12 13,5 kW

Vorteile:

  • Einfache Wartung;
  • Vertikales Laden;
  • Energieunabhängigkeit;
  • Die Wirksamkeit der Wärmedämmung;
  • Fortschrittliches Brennkammerdesign.

Nachteile:

  • Überladung.

Evan Warmos TT-18

Einkreis-Heizkessel mit einer Leistung von 6 bis 18 kW. Das Design des Rostsystems macht die Ausrüstung unprätentiös gegenüber dem verwendeten Brennstoff. Die Kammer kann Brennholz und Holzabfälle mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 70 % verbrennen. Eine geräumige Kammer ermöglicht die Verwendung von Scheiten mit einer Länge von bis zu 55 cm. Maximale Brenndauer bei einer Ladung – bis zu 15 Stunden bei Verwendung hochwertiger Kohle.

Der Schutzschild macht die Wartung sicher. Zur Kontrolle der wichtigsten Betriebsparameter ist ein kombiniertes Thermomanometer installiert. Der Einbau eines Zugreglers ist vorgesehen, der die Leistung im Bereich von 30 bis 100 % variiert. Als Reservewärmequelle ist im Kessel eine Elektroheizung mit Temperaturbegrenzer und Thermostat installiert..Evan Warmos TT-18

Vorteile:

  • Kombinierte Wärmedämmung spart Wärme und schützt vor Verbrennungen;
  • Das System der Zufuhr von erhitzter Luft zur Verbrennungszone verlängert die Verbrennungsdauer;
  • Verstärkte Konstruktion;
  • Die Brennkammer besteht aus hitzebeständigem Stahl;
  • Einfache Montage.

Nachteile:

  • Das Pyrolysegas-Nachbrennersystem ist verstopft.

Protherm Beaver 20 DLO

Einkreisiges Bodenmodell zum Heizen eines Hauses mit einer Fläche von 160-180 m². Effizienz – 70,8% bei der Arbeit mit Kohle. Nach diesem Indikator kann es mit Pyrolyse- und Gaskesseln konkurrieren. Als Brennstoff wird Kohle oder Holz verwendet. Die Kühlmitteltemperatur reicht von 30 bis 85 Grad. Gusseisen-Wärmetauscher mit zwei Durchgängen für hohe Heizfläche und maximale Wärmeübertragung.

Das Steuerungssystem besteht aus einem Zugregler und einem thermostatischen Regler, deren Betrieb keine Stromversorgung erfordert. Eingebautes Thermometer und Manometer ermöglichen die Überwachung der wichtigsten Betriebsparameter. Der maximal zulässige Druck im System beträgt 4 Atmosphären. Damit können Sie ein großes Gebäude heizen.Protherm Beaver 20 DLO

Vorteile:

  • Einwandfreie Verarbeitungsqualität
  • Erwärmt das Kühlmittel schnell auf die eingestellte Temperatur;
  • Volumetrische Brennkammer;
  • Erhöhtes Intervall zwischen den Reinigungen;
  • Einfache Wartung.

Nachteile:

  • Hoher Preis;
  • Teure Ersatzteile.

Vesuv Elbrus-10

Einfaches und zuverlässiges Design zum Heizen eines kleinen Hauses oder Ferienhauses mit einer Fläche von bis zu 100 m². Angetrieben mit Holz und Kohle ist die Installation eines Heizelements mit einer Leistung von 6 kW vorgesehen. Der empfohlene Systemdruck beträgt bis zu 3 Atmosphären. Der Wärmetauscher ist für die Reinigung leicht zugänglich. Der Wirkungsgrad erreicht 80% und nähert sich dem von Dieselkesseln.

Der Korpus besteht aus Baustahl, die abgedichteten Türen sind aus Gusseisen. Thermostat, Heizelement und Heizsystem können von beiden Seiten des Gehäuses angeschlossen werden. Das Gerät ist für den Betrieb in Systemen mit Natur- und Zwangsumlauf ausgelegt.Vesuv Elbrus-10

Vorteile:

  • Präzise Leistungsregelung hilft, ein angenehmes Mikroklima zu schaffen;
  • Effektive Basalt-Wärmedämmung;
  • Kompaktes Design;
  • Brennholz brennt 8 Stunden lang auf einem Tab;
  • Einfache Wartung.

Nachteile:

  • Kleines Volumen der Kammer, die für Brennholz 38 cm . ausgelegt ist.

Das Modell verfügt über ein schlichtes Design, das es Ihnen ermöglicht, auf die Installation eines elektrisch betriebenen Rauchabzugs zu verzichten. Ein energieautarker Pyrolysekessel ist eine wirtschaftliche Lösung für ein Landhaus und eine Sommerresidenz in einem Dorf abseits der Zivilisation.

Bourgeois-K Standard-20

Hohe Leistung und 85% Effizienz ermöglichen die Verwendung von Geräten für das Heizsystem eines Hauses mit einer Fläche von 200-220 m². Der Wärmetauscher besteht aus hochtemperaturbeständigem Stahl. Die volumetrische Kammer ermöglicht die Verwendung von Brennholz mit einer Länge von bis zu 55 cm Funktioniert mit allen Arten von festen Brennstoffen. Die maximale Temperatur des Kühlmittels beträgt 95 Grad, der Druck im System kann 4,5 Atmosphären erreichen.

Das Modell ist mit einem Thermostat ausgestattet, einem Rohr zum Anschluss eines Schornsteins mit einer Klappe. Die mechanische Steuerung macht das System nichtflüchtig. Eingebautes Thermometer und Manometer zur einfachen Kontrolle der wichtigsten Betriebsparameter.Bourgeois-K Standard-20

Vorteile:

  • Brenndauer auf einem Tab Brennholz bis zu 12 Stunden;
  • Geringer Prozentsatz schädlicher Emissionen in die Atmosphäre;
  • Maximaler Kraftstoffverbrauch;
  • Hohe Geschwindigkeit der Raumheizung;
  • Herstellergarantie 30 Monate.

Nachteile:

  • Die Möglichkeit, das Heizelement anzuschließen, ist nicht vorgesehen.

Atmos DC 32 S

Ein leistungsstarkes Modell zum Heizen eines Gebäudes mit einer Fläche von 250-350 m². Bei der Herstellung wird hitzebeständiger Stahl mit einer Dicke von 3 bis 8 mm verwendet. Keramikblöcke werden verwendet, um die Wärmeübertragung in der Kammer zu erhöhen. Die Leistung wird automatisch durch einen elektromechanischen Dämpfer geregelt. Der Regler verfügt über eine Überhitzungsschutzfunktion. Der Regelthermostat steuert einen Ventilator, der Luft einbläst und die eingestellte Temperatur hält. Kann mit ausgeschaltetem Lüfter arbeiten, während die Leistung auf 70% sinkt.

Das Modell kann mit einem proprietären elektronischen Regelsystem ausgestattet werden, das die Innen- und Außentemperatur berücksichtigt. Der Mikrocontroller steuert Lüfter und andere Geräte, sodass Sie Kraftstoff sparen und die Brenndauer auf einer Registerkarte verlängern können.

Atmos DC 32 S

Vorteile:

  • Wirkungsgrad bis zu 90%;
  • Geräumige Kammer;
  • Die maximale Länge der Stämme beträgt 53 cm;
  • Staubfreie Aschesammlung;
  • Der Kühlkreislauf schützt vor Überhitzung;
  • Automatische Abschaltung, wenn der Kraftstoff ausbrennt.

Nachteile:

  • Hoher Preis.

Teplodar Kupper Practitioner 14

Teplodar Kupper Practitioner 14

Einer der besten und gebräuchlichsten Holzkessel zum Heizen eines Privathauses oder Sommerhauses. Einfacher, einkreisiger, mechanisch gesteuerter klassischer Direktverbrennungskessel mit einer Leistung von 14 kW. Trotz der Tatsache, dass es als nichtflüchtig positioniert ist, verfügt es über ein vorinstalliertes 6-kW-Heizelement, das durch Anschluss an eine Steckdose zur Aufrechterhaltung der Temperatur im System beitragen kann. Laut den Bewertungen der Eigentümer reicht die Leistung der Heizelemente aus, um das Haus bis zum Morgen warm zu halten, nachdem das letzte Lesezeichen abends ausgebrannt ist (mit einer Fläche von bis zu 150 m2).

Die Effizienz ist nicht so toll – 80%, aber für das günstigste Preissegment – mehr als ausreichend. Bei voller Beladung beträgt die Brenndauer einer Portion Brennholz 8 Stunden. Die meisten Budgetmodelle haben auch Nachteile: ein Stahlwärmetauscher, eine kleine Brennkammer, die die Länge der Scheite begrenzt.

Kosten: 15.000-17.000 Rubel.

Protherm “Biber” 20 DLO

Protherm

Ein slowakischer Gusseisenkessel ist eine der besten Optionen, wenn das Budget nicht auf 20-30 Tausend Rubel beschränkt ist. Unter den einkreisigen Direktverbrennungskesseln mit mechanischer Steuerung zeichnet sich dieser durch seinen hohen Wirkungsgrad von 91% und geringe Wärmeverluste (aufgrund der komplexen Konstruktion des Wärmetauschers und der guten Legierung) aus. Fast alle Besitzer bemerken die hervorragende Verarbeitungsqualität, die akzeptable Größe des Ofenfensters, durch das Brennholz bis 30-32 cm frei hineinpasst, das praktische Design des Kessels. Die Aschelade ist groß, sehr leicht zu entnehmen, leicht zu reinigen.

Für die Praxis der Installation und über 7 Jahre Betriebszeit hat sich das Modell als absolut problemlos etabliert, was nicht verwunderlich ist, denn bei einer so einfachen, ebenfalls gusseisernen Konstruktion gibt es nichts zu brechen. Die einzigen Nachteile sind das für Gusskessel typische hohe Gewicht sowie ein nicht ausreichend tiefer Ofen, aus dem beim Hinzufügen von Brennholz Asche herausfliegen kann..

Kosten: 53.000-62.000 Rubel.

Viadrus Hercules U22 D4

Viadrus Hercules U22 D4

Ein weiterer tschechischer Kessel. Einkreisige, direkte Verbrennung mit einem gusseisernen Wärmetauscher, aber der Wirkungsgrad ist niedriger – 80%. Dafür sind die Anforderungen an den Brennstoff viel einfacher: Sie können nicht das trockenste Brennholz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 25% und einer Länge von bis zu 34-35 cm verwenden.Dies ist eine hervorragende Alternative zu Protherm “Beaver”, wenn Sie planen, Brennholz jeglicher Qualität zu verwenden. Die Montage ist immer noch von gleich hoher Qualität, das Design ist praktisch, ernsthafte Probleme mit der Zuverlässigkeit sind nicht bekannt.

Zu den Mängeln gehört das hohe Gewicht des Geräts von 247 kg (bei einer Leistung von 24 kW) und auch nicht der günstigste Preis.

Kosten: 59.000-67.000 Rubel.

Kentatsu ELEGANT-03 17

Kentatsu Furst ELEGANT-03

Direktbefeuerter mechanischer Einkreiskessel, in der Türkei hergestellt und montiert, aber in Japan entworfen und entwickelt. Dies ist eines der günstigsten Gusseisenmodelle auf dem Markt. Darüber hinaus hat es ein recht gutes Design und eine gute Effizienz: Effizienz – 80%; kompakte Größe; das Vorhandensein einer Wärmeisolierungsschicht, die den Wärmeverlust durch den Körper verringert; vor Überhitzung durch wassergekühlte Roste geschützt.

Angesichts des niedrigen Preises gibt es weitere Nachteile: mittelmäßige Verarbeitung, kleine Feuerbüchse und die Brenndauer einer Ladung bis zu 4 Stunden. Es ist auch wichtig zu verstehen, dass die Dienstleistungsstruktur in Russland nicht so entwickelt ist, sie fehlt in vielen Regionen überhaupt..

Preis: 32.000-36.900 Rubel.

Buderus Logano S171-22W

Buderus Logano S171-22W

Hightech-Pyrolysekessel aus Deutschland mit unterer Brennkammer. Unterscheidet sich durch einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 89% und eine Vielzahl moderner Automatisierungssysteme: einstellbare Gebläse- und Abluftgeschwindigkeit; Steuerung der Umwälzpumpen der Heizungsanlage; Berücksichtigung externer Temperatursensoren; Steuerung von Handy und PC.

Unabhängig davon sind die Größe des Ofens und die Praktikabilität des Designs zu erwähnen, da Holzscheite bis zu einer Länge von 58 cm problemlos für die Verbrennung verwendet werden können.Die Brenndauer beträgt durchschnittlich 3-4 Stunden, der Brennholzverbrauch ist an durchschnittlich 6,2 kg / Stunde. Der Wärmetauscher ist hier nicht aus Gusseisen, sondern aus 5 mm starkem Ofenstahl. Natürlich müssen Sie zum Arbeiten an das Stromnetz angeschlossen sein. Neben dem hohen Preis sind Nachteile schwer zu finden.

Kosten: 179.000-198.000 Rubel.

STROPUVA S20

Stropuva S20U

Das bekannteste litauische Modell der Langzeitverbrennung eines Minentyps (mit Top-Verbrennung). Der Hauptbrennstoff ist Holz, aber der Kessel kann auch andere Brennstoffe wie Kohle, Torf, Pellets verbrennen. Der Wirkungsgrad beträgt 85%, bei einem 20-kW-Modell beträgt das Ofenvolumen 262 Liter, mit einer Ladung Brennholz kann er bis zu 40 Stunden (und Kohle – bis zu 7 Tage) arbeiten. In diesem Fall können Sie Scheitholz bis zu einer Länge von 45 cm verwenden. Der Kessel ist ein vollständig nichtflüchtiger gusseiserner Wärmetauscher in einem Stahlgehäuse.

Die einzigen Nachteile sind relativ hoher Brennstoffbedarf, starke Teerbildung an den Wänden und ein großes Kesselgewicht – 231 kg.

Kosten: 89.000-110.000 Rubel.

Preise: Übersichtstabelle

Modell Leistung, kWt Effizienz,% Preis, Rub.
Teplodar Kupper Practitioner 14 vierzehn 80 15.000-17.000
Protherm “Biber” 20 DLO 19 91 53.000 – 62.000
Viadrus Hercules U22 D4 24 80 59.000 – 67.000
Kentatsu ELEGANT-03 17 17 85 32.000 – 36.900
Buderus Logano S171-22W 22 89 179.000-198.000
STROPUVA S20 zwanzig 85 89.000-110.000

Die zusammenfassende Tabelle spiegelt die Herangehensweise unserer Hersteller bei der Herstellung von Holzheizkesseln wider. Der Preis und die deklarierten Eigenschaften an erster Stelle mögen dem Dorfbewohner gut gefallen und ihn nicht dazu verleiten, mit hausgemachten Kesseln zu experimentieren. Ein solcher Low-Budget-Kessel auf unseren Freiflächen ist bei großen Entfernungen von Service-Centern vorzuziehen.

Wie man die Effizienz hoch macht

Es gibt viele Methoden zur Steigerung der Effizienz von Festbrennstoffanlagen. Jeder von ihnen hilft, diesen Parameter von 3 auf 7 % zu erhöhen..

Die effektivsten Möglichkeiten:

  1. Verwendung von Qualitätskraftstoff. Für die Beheizung des Raumes sollten nach Möglichkeit nur trockene und hochwertige Rohstoffe verwendet werden..
  2. Regelmäßige Ascheentfernung. Wenn es nicht möglich ist, teuren hochwertigen Brennstoff zu kaufen, muss der Schornstein häufiger gereinigt werden..
  3. Belüftung des Raumes. Da der Verbrennungsprozess in der Mitte des Gerätes stattfindet, muss ein stabiler Frischluftstrom in den Raum, in dem das Gerät aufgestellt wird, gewährleistet sein..
  4. Reduzierung des Wärmeverlusts. Wenn ein Wohngebäude schneller Wärme abgibt als es sich aufheizt, führt der Kauf von besserem Brennstoff oder sogar einer neuen Kesselausrüstung nicht zum gewünschten Ergebnis. Daher ist es notwendig, den Wohnraum zu isolieren, neue Fenster aus Holz oder Kunststoff zu installieren, zuverlässige Türen.
  5. Installation von Zusatzgeräten. Um das Haus gleichmäßig aufzuwärmen, ist es notwendig, eine Umwälzpumpe zu verwenden. Diese Methode ist sehr effektiv und hilft, die Effizienz zu verbessern. Wenn das alte Gerät die Heizaufgabe des Hauses nicht erfüllt, können Sie einen kostengünstigen Kessel kaufen und in einer Kaskade installieren. Zusatzgeräte können eingesetzt werden, wenn das alte allein die Heizaufgabe nicht bewältigen kann. Vilo Pumpen zum Heizen finden Sie unter dem Link.

Festbrennstoffkessel mit hohem Wirkungsgrad (Hauptschalter)

So berechnen Sie den Wirkungsgrad eines Festbrennstoffkessels

Selbst mit perfekt durchdachtem Design und hochwertigem Brennstoff kann der Wirkungsgrad von Heizkesseln nicht 100 % erreichen. Ihre Arbeit ist notwendigerweise mit bestimmten Wärmeverlusten verbunden, die sowohl durch die Art des verbrannten Brennstoffs als auch durch eine Reihe externer Faktoren und Bedingungen verursacht werden. Um zu verstehen, wie die Berechnung des Wirkungsgrades eines Festbrennstoffkessels in der Praxis aussieht, geben wir ein Beispiel.

Abhängigkeit des Kesselwirkungsgrads von der Last

Der Wärmeverlust bei der Entfernung von Schlacken aus der Brennstoffkammer beträgt beispielsweise:

q6 = (Ashl × Böse × Ar) ÷ Qri,

wobei Ashl der relative Wert der aus dem Ofen entfernten Schlacke zum Volumen des geladenen Brennstoffs ist. Bei sachgemäßer Verwendung des Kessels beträgt der Anteil der Verbrennungsabfälle in Form von Asche 5-20%, dann kann dieser Wert 80-95% betragen.

Zl – das thermodynamische Potenzial von Asche bei einer Temperatur von 600 ℃ unter normalen Bedingungen beträgt 133,8 kcal / kg.

Ap ist der Aschegehalt des Brennstoffs, der auf der Gesamtmasse des Brennstoffs berechnet wird. In verschiedenen Brennstoffarten reicht der Aschegehalt von 5 % bis 45 %.

Qri ist die minimale Menge an thermischer Energie, die bei der Verbrennung von Kraftstoff erzeugt wird. Je nach Brennstoffart reicht die Wärmekapazität von 2500-5400 kcal / kg.

In diesem Fall beträgt der Wärmeverlust q6 unter Berücksichtigung der angegebenen Werte 0,1-2,3%.

Der q5-Wert hängt von der Leistung und der Auslegungskapazität des Heizkessels ab. Der Betrieb moderner Kleinleistungsanlagen, die sehr oft Privathäuser beheizen, ist in der Regel mit solchen Wärmeverlusten im Bereich von 2,5-3,5% verbunden..

Die mit der mechanischen Unterverbrennung von Festbrennstoffen q4 verbundenen Wärmeverluste hängen stark von der Art sowie von den baulichen Gegebenheiten des Kessels ab. Sie reichen von 3-11%. Dies ist eine Überlegung wert, wenn Sie nach einer Möglichkeit suchen, den Kessel effizienter zu machen..

wie man einen kessel aufstellt

Die chemische Unterverbrennung von Brennstoffen hängt in der Regel von der Luftkonzentration im brennbaren Gemisch ab. Ein solcher Wärmeverlust q3 beträgt in der Regel 0,5-1%.

Der größte Anteil des Wärmeverlustes q2 ist mit dem Wärmeverlust zusammen mit brennbaren Gasen verbunden. Dieser Indikator wird von der Qualität und Art des Brennstoffs, dem Erwärmungsgrad der brennbaren Gase sowie den Betriebsbedingungen und der Konstruktion des Heizkessels beeinflusst. Bei einer optimalen thermischen Auslegung von 150 sollten die evakuierten Kohlenmonoxidgase auf eine Temperatur von 280 erhitzt werden. In diesem Fall beträgt dieser Wert des Wärmeverlusts 9-22%.

Wenn alle aufgeführten Verlustwerte aufsummiert werden, erhalten wir den Wirkungsgradwert ɳ = 100- (9 + 0,5 + 3 + 2,5 + 0,1) = 84,9%.

Dies bedeutet, dass ein moderner Kessel nur mit 85-90% seiner Leistung arbeiten kann. Alles andere dient der Sicherstellung des Verbrennungsprozesses..

Bitte beachten Sie, dass es nicht einfach ist, so hohe Werte zu erreichen. Dazu müssen Sie die Kraftstoffauswahl kompetent angehen und optimale Bedingungen für die Ausrüstung sicherstellen. Normalerweise geben die Hersteller an, mit welcher Last der Kessel arbeiten soll. Gleichzeitig ist es wünschenswert, dass es die meiste Zeit auf ein wirtschaftliches Belastungsniveau abgestimmt wurde..

Wirkungsgrad von Heizkesseln

Um den Kessel mit maximaler Effizienz zu betreiben, muss er unter Berücksichtigung der folgenden Regeln verwendet werden:

  • eine regelmäßige Reinigung des Kessels ist erforderlich;
  • Es ist wichtig, die Intensität der Verbrennung und die Vollständigkeit der Kraftstoffverbrennung zu kontrollieren;
  • Sie müssen den Schub unter Berücksichtigung des Drucks der zugeführten Luft berechnen.
  • der Ascheanteil muss berechnet werden.

Die Verbrennungsqualität von Festbrennstoffen wird durch die Berechnung des optimalen Schubs unter Berücksichtigung des dem Kessel zugeführten Luftdrucks und der Absaugrate der Kohlenmonoxidgase positiv widergespiegelt. Mit steigendem Luftdruck wird jedoch mehr Wärme mit den Verbrennungsprodukten in den Schornstein abgeführt. Ein zu geringer Druck und eine Einschränkung des Luftzugangs zum Brennstoffraum führt jedoch zu einer Abnahme der Verbrennungsintensität und einer stärkeren Aschebildung..

Wenn Sie in Ihrem Haus einen Heizkessel installiert haben, beachten Sie unsere Empfehlungen zur Effizienzsteigerung. Sie können nicht nur Kraftstoff sparen, sondern auch ein angenehmes Mikroklima im Haus erreichen.

Kesseleigenschaften

Wie bereits in Abschnitt 3.3 erwähnt, wird im Bezirk ein Heizraum mit einem KV-GM-30-Kessel installiert. Dies sind Heißwasserkessel, die zum Erhitzen von Wasser durch Verbrennen von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen mit einer Leistung von 30 Gcal / h (34,89 MW) ausgelegt sind. Die Wassertemperatur am Eintritt in den Kessel beträgt 70 ° C und am Austritt – 150 ° C. Die Kessel sind für einen Betriebsdruck von 2,5 MPa ausgelegt. Jeder Kessel ist mit einem Gas-Öl-Brenner RGMG-30 ausgestattet und hat einen Gasdurchsatz von 3860 m 3 /h. Das Kesseldiagramm ist in Abbildung 4.1 dargestellt.

So berechnen Sie den Kesselwirkungsgrad

1- Gas-Öl-Brenner

2- Explosivventil

3- Rohre der seitlichen Firewall

4-Rohr-Wand des Nachbrenners

5- Rohre des seitlichen Konvektionsschirms

7- Strahlanlage

8- Spulenpakete

Die technischen Eigenschaften des Kessels KV-GM-30 sind in Tabelle 5.1 angegeben..

Tabelle 5.1 – Technische Eigenschaften des Kessels KV-GM-30

Leistung, Gcal/h (MW)

Heizfläche,

So berechnen Sie den Kesselwirkungsgrad

So berechnen Sie den Kesselwirkungsgrad

Rohrdurchmesser, mm

-Bildschirm und Konvektion

Die Hauptgründe, warum die Effizienz von Heizgeräten sinkt

Um zu verstehen, wie die Effizienz des Kessels erhöht werden kann, ist es zunächst notwendig, herauszufinden, welche Nuancen im Betrieb ihn beeinflussen. Es gibt zwei Hauptfaktoren:

  1. Die Menge an Wärmeenergie, die von Wasser oder anderen Wärmeträgern als Ergebnis der Brennstoffverbrennung aufgenommen wird.
  2. Wärmeverluste – Je weniger Wärme der Kessel verliert, desto effizienter arbeitet er. Typischerweise erhöhen sich die Wärmeverluste aufgrund einer unsachgemäßen Verbrennung von Gas oder festen Brennstoffen. Aber auch Wärme geht durch ungleichmäßige Verteilung der Wärmeenergie verloren.

Darüber hinaus hängt die Effizienz der Ausrüstung von der Übereinstimmung des verwendeten Brennstoffs mit der Brennkammer ab, in der er verbrannt wird. Dieser Koeffizient wird auch durch die richtige Organisation der Heizungsanlage, deren Belastung sowie den Verschleiß der Heizungsanlage beeinflusst.

Warum entsteht Wärmeverlust?

Um eine höhere Effizienz zu erreichen, ist es zwingend erforderlich, den Wärmeverlust zu reduzieren. Sie entstehen aus dem Grund:

  1. Physikalische Unterverbrennung – eine wesentliche Rolle spielen der im Kessel vorhandene Luftüberschuss sowie die Temperatur der Abgase. Je größer die Luftmenge, desto schlechter funktionieren die Geräte. Dies macht sich besonders bemerkbar, wenn das Gerät bei sehr niedrigen Temperaturen mit voller Leistung arbeitet. Der Wärmeverlust ist in diesem Fall am bedeutendsten und beträgt ca. 20 %.
  2. Mechanische Unterverbrennung – dieses Kriterium ist nur für Festbrennstoffgeräte typisch. Kraftstoff verbrennt nicht richtig und es entsteht Asche. Ein solcher Wärmeverlust ist unbedeutend und beträgt 1-3%.
  3. Chemische Unterverbrennung – entsteht durch Luftmangel in der Brennkammer. Mit seinem Mangel kommt es zu einer unvollständigen Verbrennung von Gas und es verlässt einfach den Schornstein. Als Ergebnis wird Kohlenmonoxid gebildet. Die Höhe des Wärmeverlustes hängt von seiner Höhe ab. Im Durchschnitt gehen auf diese Weise etwa 7% der Wärme verloren..

Außerdem kann eine Verringerung des Wirkungsgrades zu Verlusten durch die Wände der Heizkörper führen. Um diese Wärmeverluste zu eliminieren, werden Heizgeräte isoliert.

So berücksichtigen Sie die Höhe der Decken bei der Berechnung?

Leistungszahl (Wirkungsgrad) - Formeln, Bezeichnung, Berechnung

Die untenstehende Formel ist geeignet, wenn die Decken im Haus eine Standardhöhe haben.

Jene. 2,6 – 3 Meter nicht überschreiten. Bei höheren Decken funktioniert die Flächenberechnung nicht..

Sie müssen Volumen verwenden.

Wenn Sie das Raumvolumen kennen, können Sie den vorhergesagten Wärmeverlust (PT) nach der Formel berechnen:

PT = V (Volumen) x Pt (Differenz t) x k: 860.

Pt – die Differenz zwischen den durchschnittlichen Außen- und Innentemperaturen. Beispiel: Im Winter hält es durchschnittlich -30 C, aber im Haus sollen es 22 C sein. Pt = 52. Je höher dieser Indikator ist, desto mehr Wärme verliert das Gebäude.

k ist der Verlustfaktor. Es hängt von den Baumaterialien ab, aus denen die Struktur besteht:

  • Holz oder Wellblech, keine Isolierung = 3-4.
  • Einfaches Mauerwerk, normale Fenster und Dach, durchschnittliche Dämmung = 2 – 2,9.
  • Doppelmauerwerk, gute Wärmedämmung, wenige Fenster = 1 – 1,9.
  • Hervorragende Wärmedämmung, Kunststofffenster, gut isolierter Boden und Decke = 0,6 – 0,9.

Nachdem nun alle Eckdaten bekannt sind, können Sie die Kesselleistung nach folgender Formel berechnen:

M = PT x kz.

Kz in diesen Berechnungen ist der Sicherheitsfaktor. Es ist gleich 1,15 – 1,2 (d. h. 15 – 20%)

Beispiel. Backsteinhaus mit guter Wärmedämmung, einer Fläche von 60 m2. Und eine Deckenhöhe von 3m.

  1. Wir berechnen das Volumen. 60m2 x 3 = 180m3. Pt = 52, k = 1,5.
  2. Wir setzen die Daten in die Formel ein: PT = 180 x 52 x 1,5: 860. PT = 16,32.
  3. Wir multiplizieren diesen Indikator mit dem Sicherheitsfaktor: 16,32 x 1,2 = 19,58.
  4. Runden Sie ab und holen Sie sich einen 20 kW-Kessel.

Der Kesselwirkungsgrad hängt von vielen Parametern ab:

  • Entspricht der Feuerraumtyp dem darin verbrannten Brennstoff?,
  • vom technischen Zustand des Kessels,
  • von der Last, in der der Kessel betrieben wird,
  • aus der Organisation des Brennstoffverbrennungsprozesses im Kessel,
  • zur Kraftstoffqualität,
  • usw. usw.

Sie müssen wissen, dass sich die von einem Heizkessel erzeugte Wärmebilanz aus folgenden Werten zusammensetzt:

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

  • q1 – Wärmeübertragung auf das Kühlmittel (normalerweise Wasser),
  • q2 – Wärmeverlust mit Abgasen (physikalische Unterverbrennung),
  • q3 – Wärmeverlust durch chemische Unvollständigkeit der Kraftstoffverbrennung (chemische unvollständige Verbrennung),
  • q4 – Wärmeverlust durch mechanische Unvollständigkeit der Verbrennung (mechanische Unvollständigkeit),
  • q5 – Verluste an die Umgebung durch Wärmeableitung.

Nun zum lustigen Teil:

Der Wärmeverlust bei Abgasen (q2) oder physikalischer Unterverbrennung ist umso größer, je mehr überschüssige Luft (Luft, die nicht am Verbrennungsprozess selbst teilnimmt) durch die Kesselfeuerung strömt und je höher die Temperatur der Abgase ist . Der Wärmeverlust mit Abgasen kann … 15-25% erreichen. Solche Verluste sind typisch in den Wintermonaten, wenn der Kessel auf Maximum läuft. Wie Sie diese Verluste reduzieren können – lesen Sie im nächsten Artikel.

Der Wärmeverlust durch chemische Unterverbrennung (q3) ist umso größer, je mehr Kohlenmonoxid (Kohlenmonoxid) mit hohem Heizwert den Kessel durch den Schornstein verlässt, ohne im Kessel zu verbrennen..

Das Interessanteste ist, dass die chemische Unterverbrennung eine Folge von unzureichender Luft in der Brennkammer des Kessels ist. Bei unvollständiger Verbrennung von Kohlenstoff bildet ein Teil davon Kohlenmonoxid: 2С + О2 = 2СО. Gleichzeitig kommt es zu einem erheblichen (wie ich bereits geschrieben habe) Wärmeverlust.

Der Wirkungsgradverlust des Kessels durch chemische Unterverbrennung kann 5-7% erreichen.

Wärmeverluste durch mechanische Unterverbrennung (q4) sind hauptsächlich für Festbrennstoffkessel charakteristisch. Sie entstehen durch das Auftreten von Schlacke im Ofen, die den unverbrannten Brennstoff schmilzt und umhüllt. Je höher der Aschegehalt des Brennstoffs und je weniger flüchtige Stoffe in seiner Zusammensetzung sind, desto stärker ist seine mechanische Unterverbrennung. Im Allgemeinen kann q4 1-3% erreichen.

Wärmeverluste an die Umgebung durch Wärmeabgabe (q5) sind Verluste, die durch die Wände des Kessels, durch seine Außenverkleidung, auftreten. Sie können 1-2% erreichen.

Erhöhte Effizienz mit einem Lüfter

Dies ist eine der Möglichkeiten, den Wirkungsgrad eines Festbrennstoffkessels zu erhöhen. Der Ventilator ist eines der konstituierenden Elemente des Festbrennstoffkesselsystems. Dieses Gerät steuert die der Brennkammer zugeführte Luftmenge. Durch die Verwendung eines Ventilators kann die in die Kammer eintretende Luftmenge erhöht werden, wodurch eine effiziente Kraftstoffverbrennung gewährleistet wird.

Weitere Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung

Neben der Installation des Lüfters können andere Methoden angewendet werden:

  • einen Kommandanten installieren;
  • einen Temperatursensor im Kühlmittel einbauen.

Varianten von technischen Manometern

Es ist sehr wichtig, sich daran zu erinnern, dass alle Arbeiten zur Effizienzsteigerung und Automatisierung von Heizungsanlagen unabhängig von der bevorzugten Option ausschließlich von Spezialisten durchgeführt werden sollten..

So steigern Sie die Effizienz eines Gaskessels: grundlegende Methoden

Wenn der Kessel im Haus nicht mit der richtigen Leistung funktioniert, müssen seine Besitzer für den Gasverbrauch zu viel bezahlen, was sich natürlich negativ auf das Familienbudget auswirkt. Um die Leistung des Heizgerätes zu steigern und somit unnötigen Abfall zu vermeiden, können Sie:

  • den Schornstein ändern oder die Bedingungen für die Abfuhr von Abgasen verbessern;

  • Reinigen Sie die Brennkammer;

  • reinigen oder ersetzen Sie das Stromnetz des Hausheizungssystems;

  • Änderungen am Kesseldesign vornehmen;

  • die Anteile des Gasgemisches im Brennraum mit einem Dämpfer einstellen.

Mit solchen Techniken ist es möglich, den Wirkungsgrad sowohl eines Zweikreis-Gaskessels als auch eines Einkreis-Gaskessels zu erhöhen. Solche Verfahren eignen sich auch für wandmontierte oder bodenstehende Gasheizgeräte..

Welcher Gaskessel hat den höchsten Wirkungsgrad

Statistiken und technische Unterlagen zeigen eindeutig, dass importierte Kessel den höchsten Wirkungsgrad haben. Europäische Hersteller legen besonderen Wert auf den Einsatz energiesparender Technologien. Ein ausländischer Gaskessel hat einen hohen Wirkungsgrad, da an seinem Gerät einige Änderungen vorgenommen wurden:

  • Es wird ein modulierender Brenner verwendet – moderne Kessel führender Hersteller sind mit gleitenden zweistufigen oder vollmodulierenden Brennern ausgestattet. Der Vorteil von Brennern ist ihre automatische Anpassung an die aktuellen Betriebsparameter der Heizungsanlage. Der Anteil des Unterbrennens wird auf ein Minimum reduziert.
  • Das Erhitzen des Kühlmittels ist ein optimaler Kessel, es ist eine Einheit, die das Kühlmittel auf eine Temperatur von nicht mehr als 70 ° C erhitzt, während die Abgase auf nicht mehr als 110 ° C erhitzt werden, was eine maximale Wärmeübertragung gewährleistet. Bei der Niedertemperaturerwärmung des Kühlmittels werden jedoch mehrere Nachteile beobachtet: unzureichende Zugkraft, erhöhte Kondensation.

    Wärmetauscher in Gaskesseln mit höchstem Wirkungsgrad, aus Edelstahl und mit einer speziellen Kondensatoreinheit ausgestattet, die dem Kondensat Wärme entzieht.

  • Die Temperatur des Gaseinlasses und der in den Brenner eintretenden Luft. Geschlossene Kessel sind an einen koaxialen Schornstein angeschlossen. Durch den äußeren Hohlraum des Doppelhohlraumrohres gelangt Luft in die Brennkammer, Vorwärmung, was den erforderlichen Wärmeverbrauch um mehrere Prozent reduziert.

    Brenner mit Voraufbereitung eines Gas-Luft-Gemisches, heizen das Gas auch vor, bevor es dem Brenner zugeführt wird.

  • Eine weitere beliebte Modifikationsmöglichkeit ist der Einbau einer Abgasrückführung, wenn Rauch nicht sofort in die Brennkammer eindringt, sondern durch einen kaputten Schornsteinkanal gelangt und nach dem Einmischen von Frischluft wieder in die Brennereinrichtung gelangt.

Maximale Effizienz wird bei Kondensationstemperatur oder Taupunkt erreicht. Kessel, die unter Niedertemperatur-Heizbedingungen arbeiten, werden als Brennwertkessel bezeichnet. Sie zeichnen sich durch einen geringen Gasverbrauch und einen hohen thermischen Wirkungsgrad aus, der sich besonders beim Anschluss an Gasflaschenanlagen und einen Gasspeicher bemerkbar macht..

Brennwertkessel werden von mehreren europäischen Herstellern angeboten, darunter:

  • Viessmann.
  • Buderus.
  • Vaillant.
  • Baxi.
  • De Dietrich.

In der technischen Dokumentation für Brennwertkessel wird angegeben, dass der Wirkungsgrad von Geräten beim Anschluss an Niedertemperatur-Heizungssysteme 108-109% beträgt.

Wofür wird die thermische Energie des Gases aufgewendet??

Bevor Sie mit der Auswahl beginnen, müssen Sie einige wichtige Dinge über Heizgeräte wissen. Erdgas, das über das Stromnetz in unsere Häuser geliefert wird, muss den Vorschriften entsprechen und einen bestimmten Heizwert haben..

Dieser Wert zeigt an, wie viel Wärme beim Verbrennen einer Gaseinheit freigesetzt wird. Aufgabe der Heizungsanlage ist es, diese Energie so weit wie möglich zur Beheizung des Gebäudes zu leiten. Je besser sie das macht, desto effizienter ist ihre Arbeit..

Als Referenz. Im postsowjetischen Raum ist es üblich, Berechnungen auf der Grundlage der niedrigsten oder niedrigsten Verbrennungswärme von Gas durchzuführen, ihr Wert beträgt 8000 kcal / m3 (33500 kJ / m3).

Der Wirkungsgrad eines Wärmeerzeugers oder anderweitig – sein Wirkungsgrad wird als Prozentsatz des Heizwerts des Brennstoffs ausgedrückt.

In einfachen Worten, der Wert des Wirkungsgrades eines Gaskessels gibt an, wie viel von der Verbrennungswärme des Brennstoffs er an das Haus abgibt.

Je größer dieser Anteil ist, desto besser wird der Energieträger genutzt, Sie zahlen weniger Verluste, wodurch der Wirkungsgrad steigt. Zwischen den beiden Begriffen “Effizienz” und “Wirtschaft” kann man ein Gleichheitszeichen setzen.

Ein wenig über den Verbrennungsprozess von Erdgas. Es ist ziemlich kompliziert, aber wir werden nicht ins Detail gehen, aber wir werden die Hauptsubstanzen hervorheben, die als Ergebnis des Prozesses gebildet werden.

Bei ausreichender Sauerstoffzufuhr und idealen Verbrennungsbedingungen werden Kohlendioxid (Kohlendioxid CO2) und gewöhnliches Wasser freigesetzt.

Lassen Sie uns nun auflisten, wofür die thermische Energie des Brennstoffs in der Kesselanlage aufgewendet wird:

  • zum Erwärmen des Kühlmittels;
  • für Verluste mit austretenden Rauchgasen;
  • zur Verdunstung von Wasser, das bei der chemischen Reaktion der Verbrennung entsteht.

Die effizientesten und zuverlässigsten Gaskessel arbeiten so, dass der erste Energieverbrauch maximal erhöht und die restlichen 2 minimiert werden..

So bestimmen Sie den Wirkungsgrad des Kessels?

Bevor wir konkrete Empfehlungen zur Auswahl eines wirtschaftlichen Wärmeerzeugers geben, lassen Sie uns einige Punkte klären. Der Wirkungsgrad moderner Erdgasverbrennungsanlagen liegt im Bereich von 90-98%.

Der niedrigste Indikator ist für preiswerte nichtflüchtige Modelle mit ein- oder zweistufiger Brennervorrichtung. Modulationsbrenner mit elektronischer Steuerung und Zwangslufteinblasung arbeiten besser, wenn die Leistung stufenlos und nicht stufenweise geregelt wird.

Sie müssen jedoch verstehen, dass der Brenner nur Brennstoff verbrennt und die Wärmeübertragung die Aufgabe anderer Elemente des Kessels ist..

Die im Feuerraum erzeugte Wärme heizt zunächst direkt den Wassermantel des sparsamen Gaskessels. Die restliche Wärme gelangt zusammen mit den Rauchgasen in den Stahl- oder Gusswärmetauscher.

Dies ist eine der wichtigsten Phasen, hier übertragen die Verbrennungsprodukte einen Teil der verbleibenden Energie auf das Wasser, wonach sie in den Schornstein fließen. Der dort angekommene Wärmeanteil geht unwiederbringlich verloren und verlässt die Atmosphäre.

Wie groß dieser Anteil ist, zeigt die Temperatur der Rauchgase, die den Wirkungsgrad des Kessels angibt..

Wenn die Gastemperatur am Auslassrohr des Geräts 200 Grad oder mehr beträgt, haben Sie ein nicht sehr erfolgreiches Heizungsdesign. Sie lässt zu viel Wärme nach draußen.

Wenn die Temperatur der Verbrennungsprodukte im Bereich von 100-150 ° C liegt, kann dieser Kessel bereits als akzeptable Option angesehen werden.

Die besten Werte für die Abgastemperatur geben Gas-Brennwertkessel. Dies wird durch den Entzug der Verdampfungswärme des Wassers realisiert.

Im vorherigen Abschnitt haben wir gesagt, dass das durch eine chemische Reaktion freigesetzte Wasser verdampft und dabei einen Teil der Verbrennungswärme des Erdgases entzieht.

So können die sparsamsten Kessel diese Energie zurückgewinnen, indem sie den gebildeten Wasserdampf kondensieren..

Zu diesem Zweck verwendet das Gerät einen zylindrischen Brenner, der in einem Edelstahl-Wärmetauscher installiert ist..

Letzteres ist eine Spule, bei der die Windungen nahe beieinander liegen und das Kühlmittel im Inneren zirkuliert. Der Dampf hat keine andere Möglichkeit, als diese Spule zu passieren und an seiner Oberfläche zu kondensieren, wobei Wärme abgegeben wird.

Die Rauchgastemperatur von Brennwertwärmeerzeugern ist rekordniedrig – von 45 bis 70 ° C, und der Wirkungsgrad erreicht 98%.

Was macht Effizienz aus

Um zu verstehen, womit man wirklich gewinnen (sparen) kann, präsentieren sie den Algorithmus der Systemfunktion – auf den ersten Blick ist es einfach. Wenn es im Haus kalt wird, schaltet sich das System ein – die Pumpe pumpt das Kühlmittel durch die Rohre, die Gaszufuhr im Kessel öffnet und der Brenner zündet, der das Wasser über den Wärmetauscher (oder was als Wärme verwendet wird) erhitzt Träger). Wenn der Raum warm wird, geht alles aus.

Bei der Auswahl der Heizgeräte berücksichtigen sie dieses Schema, um zu verstehen, welche Geräte für die maximale Effizienz des Systems erforderlich sind..

Dämmung von Fenstern und Türen

Dieser Schritt betrifft weder die Kessel noch das System direkt, wirkt sich jedoch direkt auf die Ausführung der Arbeiten aus. Wenn Sie den Raum für alle Winde öffnen, wird es nur warm, wenn Sie mit dem Kessel in einer Umarmung sitzen und die Energieeffizienz vergessen können. Ein gut isolierter Raum lässt die von den Heizkörpern abgegebene Wärme in sich, der Kessel muss nicht wieder in Betrieb genommen werden und es wird weniger Gas verbraucht.

Das Vorbereiten eines Hauses für den Winter mit einer installierten Gasheizung ist nicht anders – es ist der Einbau von Kunststofffenstern, und wenn diese bereits vorhanden sind, erfolgt der Übergang in den Wintermodus. Bei gewöhnlichen Fensterrahmen werden die Lücken verschlossen und abgeklebt.

Belüftung der Räumlichkeiten

Besonderes Augenmerk sollte auf die Überprüfung der Belüftung gelegt werden – sie hängt davon ab, wie gut die Luft in den Kessel eindringt und wie viel weniger Kohlenmonoxid für die Bewohner übrig bleibt. Die Qualität der Gasverbrennung hängt vom ersten ab (was sich direkt auf die Effizienz auswirkt) und die Gesundheit der Kesselbesitzer hängt vom zweiten ab.

Dies gilt für Kessel mit „innerem“ Zug, wenn dem Ofen Luft direkt aus dem Aufstellungsraum des Kessels zugeführt wird..

Im zweiten Fall, wenn die Verbrennungsluft von der Straße entnommen wird, ist eine regelmäßige Reinigung des Kanals und der Klappen erforderlich, da der Wirkungsgrad von Heizkesseln durch einen Mangel und Überschuss an zugeführtem Sauerstoff verloren geht. Und wenn der Luftkanal komplett verstopft ist, wird daraus nichts Gutes..

Betrieb der Wärmesensoren

Das Einschalten des Heizkessels bei kaltem und das Ausschalten bei heißem Heizen ist keine ökonomische Idee, da sich oft herausstellt, dass die Inbetriebnahme früher erfolgte und die Abschaltung später als nötig erfolgte. Glücklicherweise enthält das komplette Set moderner Modelle Wärmesensoren, die die Temperatur im Raum überwachen. Bei Unterschreitung eines bestimmten Grenzwertes schaltet sich der Heizkessel ein und bei Erwärmung der Luft wird der Strom unterbrochen.

Das Vorhandensein von Sensoren erhöht die Effizienz des Systems und reduziert sie durch falsche Konfiguration von Geräten oder deren falsche Platzierung.

Neben der Temperaturüberwachung gibt es Sensoren von Selbstkontrollsystemen, die den Zustand des Kessels überwachen – zum Beispiel die Gaszufuhr abschalten, wenn das Feuer im Brenner erlischt.

Kesselstart

Es geschieht auf zwei Arten:

  • In der Nähe des Brenners brennt ständig ein separates Licht. Wenn der Kessel in Betrieb ist, wird der entsprechende Hahn geöffnet und der “Feuerzeug” gezündet, aus dem das während des Kesselbetriebs in den Hauptbrenner eintretende Gas gezündet wird. Das Feuerzeug brennt ständig und obwohl die Flamme klein ist, verbrennt es in einer Saison immer noch ein paar Kubikmeter Gas.
  • Ein Piezo-Feuerzeug ist sparsamer in Bezug auf den Wirkungsgrad – wenn Gas in die Brennkammer gelangt, funktioniert es und gibt einen Funken ab, der ausreicht, um die Flamme zu entzünden. Manchmal ist die erste Option vorzuziehen, hängt jedoch von den individuellen Merkmalen der Platzierung des Kessels und den Gewohnheiten der Besitzer ab..

Die Formel zur Berechnung der durchschnittlichen Effizienz

Der Wirkungsgrad ist unter anderem im technischen Pass des Kessels angegeben. In diesem Fall erhält der Verbraucher jedoch nur einen durchschnittlichen Indikator, der von Unternehmen, die solche Geräte herstellen, nach der folgenden Formel berechnet wird: n = (Q / Qo) * 100%.

Dabei ist Q die Wärme, die entnommen, gespeichert und zur Beheizung der Räumlichkeiten verwendet wurde; Qo ist die Gesamtmenge an Wärmeenergie, die bei der Verbrennung des Brennstoffs freigesetzt wird.

Leider kann nur der durchschnittliche Wirkungsgrad dieser Formel voraus sein. Gaskessel mit einem hohen Leistungsindikator auf dem modernen Markt werden in einem ziemlich großen Sortiment präsentiert. Bei einigen modernen Marken ähnlicher Geräte kann die Effizienz 98% erreichen. Das ist natürlich viel. In der Praxis zeigen moderne Gasgeräte jedoch leider oft keinen so effektiven Betrieb. Beim Betrieb solcher Geräte in Privathäusern treten verschiedene Arten von Wärmeverlusten auf, die sich am negativsten auf die Effizienz auswirken. Das heißt, bei der Installation in einem Haus verlieren Gaskessel normalerweise an Leistung..

Koaxiale Schornsteine

Tatsächlicher Wirkungsgrad – Formel

Die Effizienz solcher Geräte wird normalerweise durch die folgende Formel bestimmt: η = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6).

Hier:

  • q2 – Wärmeverluste aufgrund von erhitzten Verbrennungsprodukten, die das Rohr verlassen;

  • q3 – Verluste durch falsch gewählte Anteile des Gasgemisches (Unterverbrennung);

  • q4 – Verluste durch Ruß im Kessel und mechanische Unterverbrennung;

  • q5 – Verluste durch Schwankungen der Außenlufttemperatur.

In diesem Fall wird angenommen, dass der q2-Index den Kesselwirkungsgrad am meisten beeinflusst. Das heißt, die Produktivität und Effizienz einer Gasheizung hängt in höchstem Maße davon ab, wie viel Wärme sie buchstäblich “in das Rohr” fliegt..

Moderne Gaskessel

Welche Kessel haben mehr Effizienz

Inländische Hersteller produzieren derzeit recht leistungsstarke und zuverlässige Gasheizgeräte. Allerdings wird in unserem Land leider immer noch nicht zu viel Wert auf Ressourcenschonung gelegt. Daher haben importierte Gaskessel heute den höchsten Wirkungsgrad. Dies gilt insbesondere für Niedertemperatur-Kondensationsmodelle, bei denen die Heizrate des Heizmediums 70 ° C nicht überschreitet und die Abgase 110 ° C betragen.

Die produktivsten Marken von Gaskesseln, deren Effizienz sehr hoch ist, auf dem modernen Markt sind:

  • “Buderus”.

  • “Vissmann”.

  • Baksi.

  • “Wichtig”.

De Dietrich gilt auch als eine sehr gute Marke von Heizgeräten mit hoher Effizienz..

Was tun mit dem Schornstein?

Es ist der Zustand des Rauchgasauslassrohres, der die Leistung von Kesseln stark beeinflusst. Wenn der Schornstein mit Ruß verstopft ist, verringert dies seinen Durchmesser und dementsprechend den Zug. Experten empfehlen, den Zustand der Verbrennungsprodukte der Rohrabgase mindestens einmal im Jahr zu überprüfen..

Rauchgaskessel

Um die Effizienz zu erhöhen, wird ein geschlossener Kessel am besten an einen koaxialen Schornstein angeschlossen. In diesem Fall beginnt Luft durch den äußeren Hohlraum des zweilumigen Rohres in die Brennkammer zu strömen, die bereits leicht erwärmt ist. Dies wiederum reduziert den anfänglichen Wärmeverbrauch um mehrere Prozent..

Zusätzliche Maßnahmen

Es ist auch möglich, ein Kreislaufsystem für die Verbrennungsprodukte im Haus zu installieren. In diesem Fall strömt der Rauch durch den unterbrochenen Kanal und strömt nach dem Mischen der Luft wieder zum Brenner..

Bei starkem Frost raten Experten dazu, den Schornsteinzug leicht zu reduzieren. Dadurch wird auch die Effizienz eines bodenstehenden oder wandmontierten Gaskessels leicht erhöht. Um den Zug zu reduzieren, können Sie ein spezielles Gerät verwenden, das direkt am Schornstein befestigt ist.

Einstellen der Anteile des Gasgemisches

Im Design jedes modernen Heizgeräts gibt es unter anderem ein Element wie eine Klappe. Durch die richtige Einstellung seiner Position können Sie die Effizienz eines Gaskessels erheblich steigern..

Wird die Kesselklappe zu weit geöffnet, gelangt viel Luft in den Brennraum. In diesem Fall bildet sich im Feuerraum ein Zug, der zusammen mit den Verbrennungsprodukten einen Teil des blauen Brennstoffs auf die Straße zieht..

Eine noch stärkere Abnahme des Wirkungsgrades eines Gaskessels kann dazu führen, dass die Klappe zu stark schließt. In diesem Fall gelangt wenig Luft in die Brennkammer. Infolgedessen brennt ein Teil des Gases einfach nicht aus und geht zusammen mit dem Rauch in die Pfeife. Der Wirkungsgrad des Heizgerätes kann bei dieser Stellung der Klappe um bis zu 7% sinken.

Es wird nicht schwierig sein, die Anteile des brennbaren Gemisches im Kesselofen selbst einzustellen. Dies kann experimentell erfolgen. Der Hausbesitzer muss nur die Klappe drücken und ziehen, bis das Kesselthermometer die höchste Erwärmung des Kühlmittels in der Heizungsanlage anzeigt.

Wärmeverlust mit Abgasen

Wärmeverluste mit austretenden Verbrennungsprodukten (q2) sind am bedeutendsten. Die Temperatur der Verbrennungsprodukte beeinflusst direkt die Effizienz des Heizkessels..

Der Normaltemperaturkopf am kalten Ende des Lufterhitzers wird bei einer Temperatur von 70-110 ° C bereitgestellt.

Die Hauptquellen für Wärmeverluste.

Die Hauptquellen des Wärmeverlusts.

Bei einer Abnahme der Abgastemperatur um 12-15°C steigt der Kesselwirkungsgrad um ca. 1%. Die Abkühlung von Rauchgasen erfordert jedoch eine Vergrößerung der Heizflächen, wodurch die gesamte Struktur vergrößert wird. Außerdem besteht bei sinkender Rauchgastemperatur die Gefahr von Tieftemperaturkorrosion..

Diese Temperatur hängt von der Temperatur der einströmenden Luft und der Art des Brennstoffs ab. Die empfohlenen Abgastemperaturen für verschiedene Arten von befeuerten Brennstoffen und unterschiedliche Einlasslufttemperaturen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt..

Kraftstoffart Abgastemperatur, oС Einlasslufttemperatur, oС
Kohle 130-140 20-30
Reaktionsarme Kohlen der Güteklassen A, PA, T 120-130 20-30
Braunkohlen

Noten B3

Marke B2

Noten B1

140-145

145-150

150-160

30-40

40-50

60-70

Ölschiefer 140-150 40-50
Torf 150-160 50-60
Schwefelhaltiges Heizöl (sp = 0,5-2%) 150-160 70-90
Erdgasbegleitgas 110-120 20-30

Um den Wärmeverlust der austretenden Verbrennungsprodukte zu berechnen, wird die Formel angewendet:

q2 = (T1 – T3) (A2 / (21 – O2) + B), wobei T1 die Temperatur der austretenden Verbrennungsprodukte am Regelpunkt hinter dem Überhitzer ist; T3 ist die Temperatur der einströmenden Luft; 21 – Sauerstoffkonzentration in der Luft; О2 – Sauerstoffkonzentration in den ausgehenden Verbrennungsprodukten, ihre Bestimmung erfolgt am Kontrollpunkt; A2 und B – Koeffizienten, die vom verbrannten Brennstoff abhängen, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Verbrannte Substanz A2 B
Heizöl 0,68 0,007
Erdgas 0,66 0,009
Kohle 0,664 0,008
Koksofengas 0,6 0,011
Flüssiggas 0.63 0,008
Koks 0,65 0,008
Trockenes Holz 0,65 0,008

Wärmeverlust durch externe Kühlung

Diese Art von Verlust (q5) ist sehr gering (weniger als 0,5 %) und nimmt mit zunehmender Leistung des Heizgeräts ab. Solche Verluste entsprechen der direkten Berechnung der Kesseldampfleistung:

  • bei einer Dampfleistung D von 42 bis 25 kg / s betragen die Verluste q5 = (60 / D) 0,5 / lgD;
  • bei einer Dampfleistung D von mehr als 250 kg / s werden die Verluste mit 0,2% angenommen.

Reinigung der Brennkammer

Blue Fuel zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass bei seiner Verbrennung nicht zu viel Ruß entsteht. Natürlich müssen Sie den Ofen eines Gaskessels seltener reinigen als Festbrennstoffgeräte dieses Typs. Dennoch ist es erforderlich, die Brennkammer solcher Heizgeräte von Zeit zu Zeit zu waschen. Experten glauben, dass Besitzer von Gaskesseln eine solche Reinigung mindestens einmal in 3 Jahren durchführen müssen..

Reinigung der Brennkammer

Zunder in Rohren

Um nicht viel Geld für Gas auszugeben, müssen die Eigentümer von Privathäusern unbedingt auch den Zustand des Heizungsnetzes überwachen. Auch das übliche Verstopfen von Rohren kann die Leistung des Kessels mindern. Erfahrene Besitzer von Landhäusern raten beispielsweise davon ab, das Kühlmittel im Heizkreislauf zu oft zu wechseln. Es ist unerwünscht, das Wasser auch nach dem Ende der kalten Jahreszeit aus dem Leitungsnetz abzulassen. Tatsache ist, dass jedes Wasser aus einem Brunnen, einem Brunnen und einem zentralen System eine große Menge an gelösten Mineralstoffen enthält, die anschließend in Form von Sedimenten in die Rohre fallen..

Welche Änderungen können am Design vorgenommen werden?

Um den Wirkungsgrad von Gas-Wandkesseln oder Standkesseln zu erhöhen, können spezielle Turbulatoren zwischen der Brennkammer des Gerätes und seinem Wärmetauscher installiert werden. So heißen spezielle Platten, die den Bereich der Wärmeauskopplung deutlich vergrößern können..

Auch der Betrieb des Kessels kann über Temperatursensoren gesteuert werden. Solche Geräte werden in den Räumlichkeiten des Hauses installiert und schalten den Brenner der Heizeinheit ein / aus, abhängig von der Erwärmung der Luft auf die von den Eigentümern eingestellte Temperatur. Bei der Verwendung von Sensoren ist es wichtig, den Betrieb des Kessels gemäß den Angaben der letzten richtig zu konfigurieren und zu synchronisieren.

Das Einschalten des Brenners von Gasheizgeräten, wenn die Lufttemperatur in den Räumlichkeiten unter die angegebenen Parameter fällt, erfolgt über ein spezielles “Feuerzeug”. So nennt man einen kleinen Brenner, bei dem das Gas nie erlischt. Ein solches “Feuerzeug” kann nicht viel blauen Kraftstoff verbrennen. Aufgrund seines Betriebs brennen jedoch während der Saison oft mehrere Kubikmeter blaues Benzin aus. Um Verluste zu reduzieren, kann das übliche “Feuerzeug” im Kessel durch ein “Piezo” ersetzt werden. Ein solches Gerät funktioniert nicht schlechter als ein herkömmliches, und die Einsparungen durch seine Verwendung sind sehr groß..

Andere Änderungen

Sehr gute Leistungswerte liegen auch für Gasheizgeräte mit modulierenden Brennern vor. Moderne Kessel der besten europäischen Hersteller werden zunächst durch ähnliche zweistufige oder vollmodulierte Elemente ergänzt. Brenner dieser Art können sich selbstständig an die tatsächlichen Betriebsparameter der im Haus installierten Heizungsanlage anpassen. Dadurch wird der Anteil der Unterverbrennung bei Kesseln dieser Bauart auf ein Minimum reduziert..

Gaskesselbrenner

Bei herkömmlichen Heizgeräten können Hausbesitzer unter anderem versuchen, die Position des Brenners zu verändern. Wenn Sie dieses Element näher am Wasserkreislauf installieren, können Sie den Kesselwirkungsgrad um mehrere Prozent steigern. In diesem Fall erhöht sich die Wärmebilanz des Gerätes nach oben..

Brennwertkessel

Somit wird es relativ einfach sein, den Wirkungsgrad eines Gaskessels zu erhöhen. Aber natürlich ist es für die Besitzer von Landhäusern besser, sofort wirtschaftliche und produktive Geräte dieser Art zu kaufen. Den höchsten Wirkungsgrad zeichnen, wie bereits erwähnt, Gas-Brennwertkessel aus..

Solche Geräte sind vor relativ kurzer Zeit auf dem Inlandsmarkt erschienen. Der Wirkungsgrad dieser Kessel wird vor allem dadurch bestimmt, dass sie zusätzlich die Energie nutzen, die durch die Kondensation von Wasserdampf aus den Abgasen entsteht. Der Wirkungsgrad solcher Geräte ist um eine Größenordnung höher als der konventioneller Heizgeräte..

Viele Hersteller solcher Kessel versichern sogar, dass sie Gaskessel mit einem Wirkungsgrad von 100% oder höher herstellen – 108-109%. Natürlich werden solche Behauptungen von Experten bestritten. Schließlich erreicht die Effizienz von Geräten, wie Sie wissen, selten 100 %. Ein solcher Indikator kann diese Zahl keinesfalls überschreiten. Natürlich ist selbst das fortschrittlichste Heizgerät nicht in der Lage, die Wärmemenge bei der Verbrennung der gleichen Menge blauen Brennstoffs zu erhöhen..

Gas-Brennwertkessel

Dennoch ist der Wirkungsgrad von Gas-Brennwert-Heizkesseln viel höher als bei herkömmlichen. Laut Experten kann es bis zu 98-99% betragen.

Hinsichtlich des sparsamen Gasverbrauchs sind Brennwertkessel einfachen Heizkesseln weit überlegen. Leider kosten solche Geräte jedoch viel mehr als herkömmliche Geräte. Ob ein solches Gerät angeschafft wird oder nicht, bleibt den Eigentümern des Gashauses selbst überlassen. Höchstwahrscheinlich wird sich der Kostenunterschied beim Betrieb eines Gaskessels mit hoher Kondensationseffizienz letztendlich auszahlen. Dies wird jedoch nicht zu schnell passieren, worauf Käufer im Voraus vorbereitet sein sollten..

Empfehlungen für die Auswahl eines sparsamen Kessels

Die Bestimmung, welcher Gaskessel am wirtschaftlichsten ist, ist eigentlich nicht schwer. Dies sind die oben genannten Verflüssigungssätze.

Eine andere Sache ist, dass sie viel Geld kosten, wie alle High-Tech-Geräte..

Die Verfügbarkeit eines solchen Kaufs ist für viele Hausbesitzer fraglich, daher erlauben wir uns, allgemeine Empfehlungen für eine erfolgreiche Auswahl eines Heizsystems zu geben. Lassen Sie uns zunächst einen Mythos zerstreuen..

Einige Markenvertreter nutzen einen Marketing-Trick, um Brennwert-Wärmeerzeuger zum Heizen anzubieten.

In Bezug auf den Prozess der Wärmegewinnung aus Wasserdampf geben sie den Gerätewirkungsgrad mit 109% an. Der Grund dafür ist: Der Wirkungsgrad eines Standardkessels beträgt 98%, und durch Kondensation kommen weitere 11% hinzu..

Eine einfache Rechnung ergibt ein Ergebnis von bis zu 109%. Dies zeigt ein Bild:

In Wirklichkeit kann der Wirkungsgrad nie mehr als 100% betragen, das sind die Grundgesetze der Physik. Schließlich setzt der Brennstoff beim Verbrennen eine gewisse Menge an Wärmeenergie frei.

Ein kleiner Teil davon wird für die Verdunstung von Wasser verwendet und der Kessel gibt es einfach zurück und verhindert, dass es in das Rohr fliegt. Im Idealfall wäre seine Effizienz gleich 100%, aber nicht mehr.

In der Praxis können selbst die teuersten und wirtschaftlichsten Gaskessel für ein Privathaus höchstens 98% liefern.

Bei der Auswahl eines Wärmeerzeugers sollten Sie dessen technischen Pass benötigen und auf Folgendes achten:

  • der in der Dokumentation angegebene Wert der Effizienz;
  • Abgastemperatur bei verschiedenen Betriebsmodi des Geräts;
  • Wärmetauscher-Design. Je mehr Bewegungen in ihm durch die Produkte der Kraftstoffverbrennung erfolgen, desto besser;
  • die Qualität und Dicke der Wärmedämmschicht des Wassermantels.

Wenn Sie aufgrund der Besonderheiten des Betriebs eine einfache nichtflüchtige Einheit benötigen, müssen Sie verstehen, dass ihr Wirkungsgrad nicht so hoch sein kann wie der eines Brennwertkessels.

Sie müssen sich voll und ganz auf die Effizienz des Heizsystems und die gute Dämmung des Gebäudes verlassen. Und um den Rauchgasen zusätzlich Wärme zu entziehen, können Sie einen Wassersparer erwerben.

Es wird am Schornstein installiert und erwärmt das Wasser, das durch die Rücklaufleitung fließt.

Sparsamer Gaskessel mit hohem Wirkungsgrad

Wie die Praxis zeigt und auch die technische Dokumentation belegt, haben Kessel ausländischer Hersteller einen höheren Wirkungsgrad. Europäische Organisationen konzentrieren ihre Bemühungen auf die Verbesserung energiesparender Technologien. Ausländische Gaskessel zeichnen sich durch hohe Leistung aus, da ihr Gerät Folgendes impliziert:

  1. Modulierender Brenner. Kessel bekannter Firmen zeichnen sich durch zweistufige oder modulierende Brenner aus, die sich automatisch an die tatsächlichen Betriebsparameter der Heizungsanlage anpassen lassen. Rückstände in Höhe des Austrittsmindestbetrags.
  2. Erhitzen der Flüssigkeit. Ein guter Kessel ist ein Gerät, das das Kühlmittel auf maximal 70 ° C erhitzt, während die Abgase auf nicht mehr als 110 ° C erhitzt werden, dies ergibt die beste Wärmeleistung. Bei der Niedertemperaturerhitzung der Flüssigkeit ergeben sich jedoch einige Nachteile, wie geringer Zug und aktive Kondenswasserbildung. Wärmetauscher in leistungsstarken Gasgeräten sind aus hochwertigem Edelstahl gefertigt und verfügen über eine spezielle Verflüssigungseinheit, die notwendig ist, um dem Kondensat Energie zu entziehen.
  3. Erwärmung des Versorgungsgases und der Luft, die in die Brennervorrichtung eintritt. Geschlossene Einheiten werden an einen koaxialen Schornstein angeschlossen. Die Luft zirkuliert durch den äußeren Hohlraum des Rohres mit zwei Hohlräumen in die Brennkammer, bevor sie erwärmt wird, was dazu beiträgt, die erforderlichen Heizkosten um einige Prozent zu senken. Brennervorrichtungen mit Vorerzeugung eines Gas-Luft-Gemisches erhitzen das Gas ebenfalls, bevor es dem Brenner zugeführt wird..
  4. Installation eines Abgasrückführungssystems. In diesem Fall gelangt der Rauch nicht sofort in die Brennkammer, sondern zirkuliert durch den Schornstein, vermischt sich mit sauberer Luft und landet wieder im Brenner.

Berechnung des Wirkungsgrades eines Gasheizkessels

Die Methode zur Berechnung der Leistung erfolgt durch den Vergleich der zum Erhitzen der Flüssigkeit aufgewendeten Wärmeenergie und des tatsächlichen Volumens der gesamten Wärme, die zum Zeitpunkt der Kraftstoffverbrennung freigesetzt wurde. Berechnet nach folgender Formel:

η = (Q / Qtotal) * 100% η – liest sich wie „dies“;

Q1 – Wärme, die gesammelt und zum Heizen des Raums verwendet wurde;

Menge – die Gesamtmenge an thermischer Energie, die bei der Verbrennung des Brennstoffs freigesetzt wird.

Diese Formel berücksichtigt jedoch viele Nuancen nicht, beispielsweise mögliche Wärmeverluste, Abweichungen der Betriebsparameter der Anlage usw. Berechnungen ermöglichen es, nur den durchschnittlichen Wirkungsgrad des Kessels selbst aus Gas zu ermitteln. Viele produzierende Unternehmen geben diesen Wert an..

Fehler bei der Bestimmung des thermischen Wirkungsgrades werden sofort bewertet. Verwenden Sie die folgende Formel:

η = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)

Berechnungen helfen bei der Analyse in Übereinstimmung mit den Eigenschaften eines bestimmten Heizsystems.

Bezeichnung Bedeutung

q2 Wärmeverluste in Abgasen und Verbrennungsprodukten
q3 Verluste im Zusammenhang mit falschen Anteilen des Gas-Luft-Gemisches, wodurch ein untergebranntes Gas entsteht
q4 Wärmeverluste durch Rußbildung an Brennern und Wärmetauscher sowie mechanische Unterverbrennung
q5 Wärmeverlust, abhängig von der Außentemperatur
q6 Wärmeverlust beim Abkühlen der Brennkammer bei der Reinigung von Schlacken. Der letztgenannte Faktor gilt nur für Festbrennstoffgeräte, wird bei der Berechnung der Effizienz von Geräten, die mit Erdgas betrieben werden, nicht berücksichtigt

Die tatsächliche Effizienz wird erst vor Ort berechnet, abhängig von der richtigen Rauchabzugsanlage und qualitativen Installation..

Der thermische Wirkungsgrad wird am stärksten von der Temperatur der Rauchgase beeinflusst, die in der Formel durch die Abkürzung q2 angegeben wird. Wenn die Intensität der Heizgase 10-15 ° C beträgt, steigt die Produktivität um 1-2%. Daher der höchste Wirkungsgrad bei Brennwertkesseln, der sich auf die Niedertemperatur-Heiztechnik bezieht.

So berechnen Sie den Wirkungsgrad eines Heizkessels

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Werte zu berechnen. In europäischen Ländern ist es üblich, den Wirkungsgrad eines Heizkessels anhand der Temperatur der Rauchgase zu berechnen (direkte Bilanzmethode), dh die Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der tatsächlichen Temperatur der Rauchgase durch den Schornstein zu kennen. Die Formel ist ziemlich einfach:

ηbr = (Q1 / Qir) 100%, wobei

  • ηbr (lesen Sie “dies”) – Kesselwirkungsgrad “brutto”;
  • Q1 (MJ / kg) ist die angesammelte Wärmemenge, d.h. zum Heizen des Hauses verwenden.
  • Qir (MJ / kg) ist die Gesamtwärmemenge, die bei der Brennstoffverbrennung freigesetzt wird;

Wenn beispielsweise Q1 = 19 MJ / kg, Qir = 22 MJ / kg, dann ist der „Brutto“-Wirkungsgrad = (19/22) * 100 = 86,3%. Alle Messungen werden mit einer bereits etablierten Standard-Kesselbetriebsart durchgeführt.

Wirkungsgrad und Wärmeverlust

Die direkte Bilanzierungsmethode berücksichtigt nicht den Wärmeverlust der Kesseleinheit selbst, die Unterverbrennung des Brennstoffs, Betriebsabweichungen und andere Merkmale, daher wurde eine grundlegend andere, genauere Berechnungsmethode erfunden – die “inverse Bilanzierungsmethode”. Verwendete Gleichung:

ηbr = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6), wobei

  • q2 – Wärmeverlust mit Abgasen;
  • q3 – Wärmeverlust durch chemische Unterverbrennung brennbarer Gase (gilt für Gaskessel);
  • q4 – Wärmeenergieverluste bei mechanischer Unterverbrennung;
  • q5 – Wärmeverlust durch externe Kühlung (durch den Wärmetauscher und das Gehäuse);
  • q6 – Wärmeverluste durch physikalische Wärme der aus dem Ofen entfernten Schlacken.

Heizkessel-Nettowirkungsgrad nach der Reverse-Balance-Methode:

ηnet = ηbr – Qsn, wobei

  • Qs.н – Gesamtverbrauch von Wärme und elektrischer Energie für den Hilfsbedarf in % Ausdruck.

Die tatsächliche Effizienz weicht fast immer von der vom Hersteller angegebenen ab, da sie von der korrekten Installation des Kessels und der Heizungsanlage, der Rauchabzugsanlage, der Qualität der Stromversorgung usw. abhängt. Es wird jeweils bereits an Ort und Stelle gemessen.

So steigern Sie die Kesselleistung

Ein selbstgebauter Festbrennstoffkessel zeichnet sich in der Regel durch einen erheblichen Wärmeverlust aus, der mit dem Entweichen von Wärme in den Schornstein verbunden ist. Je gerader und höher der Schornstein ist, desto mehr Wärme geht zudem verloren. Der Ausweg ist in diesem Fall die Schaffung eines sogenannten Hitzeschildes, dh eines gebogenen Schornsteins, mit dem Sie mehr Wärmeenergie auf das Mauerwerk übertragen können. Der Ziegel wiederum gibt Wärme an die Raumluft ab und erwärmt sie. Oft sind solche Umzüge in den Wänden zwischen den Räumen angeordnet. Dieser Ansatz ist jedoch nur möglich, wenn sich der Kessel im Keller oder im Keller befindet oder wenn ein sperriger mehrstufiger Schornstein gebaut wird..

Alternativ kann die Effizienz des Kessels durch die Installation eines Warmwasserbereiters um den Schornstein erhöht werden. In diesem Fall wird die Wärme der Rauchgase die Wände des Schornsteins aufheizen und an das Wasser übertragen. Für diese Zwecke kann der Schornstein aus einem dünneren Rohr hergestellt werden, das in ein Rohr mit größerem Querschnitt eingebaut werden kann..

DIY Ziegel Festbrennstoffkessel

Der effektivste Weg, den Wirkungsgrad eines Festbrennstoffkessels zu erhöhen, wäre die Installation einer Umwälzpumpe, die Wasser zwangsweise pumpt. Dadurch wird die Produktivität der Anlage um ca. 20-30% gesteigert..

Natürlich muss der Boiler so ausgelegt sein, dass das Kühlmittel selbst zirkulieren kann, wenn der Strom im Haus abgeschaltet wird. Und wenn vorhanden, beschleunigt die Pumpe die Beheizung des Hauses auf angenehme Temperaturen..

Werte moderner Kessel je nach Brennstoffart

Foto Kesseltyp abhängig vom befeuerten Brennstoff Durchschnittlicher Wirkungsgrad, %
Baxi SLIM 2.230 I Gas
– Konvektion 87-94
– Kondensation 104-116 *
Sektionaler kohlebefeuerter Festbrennstoffkessel Festbrennstoff
– Holzverbrennung 75-87
– Kohle 80-88
– Pellet 80-92
Ölkessel Flüssigen Brennstoff
– Auf Dieselkraftstoff 86-91
– Auf Heizöl 85-88
Vaillant eloBLOCK VE 12 Elektrische Heizelemente 99-99,5

* Aus physikalischer Sicht darf der Wirkungsgrad 100 % nicht überschreiten: Es ist unmöglich, mehr Wärmeenergie zu gewinnen, als bei der Brennstoffverbrennung freigesetzt wird. Es hängt jedoch alles davon ab, wie Sie zählen. Es gibt zwei Definitionen:

  • niedrigerer Heizwert – die bei der Verbrennung von Brennstoffen gewonnene Wärme, wenn die Verbrennungsprodukte einfach durch den Schornstein abgeführt werden;
  • höhere Verbrennungswärme – Wärme, einschließlich der im Wasserdampf enthaltenen Energie – eines der Verbrennungsprodukte brennbarer Gase.

Gas-Brennwertkessel speichern zusätzlich die Wärmeenergie des aus Gasverbrennungsprodukten gebildeten und an einem zusätzlichen Wärmetauscher abgelagerten Kondensats. So “fliegt ein erheblicher Teil der Wärme nicht in das Rohr”, und die Temperatur der Abgase ist praktisch gleich atmosphärisch.

Das Funktionsprinzip von Brennwert-Einkreis-Gaskesseln

Das Gerät eines einfachen Einkreis-Gaskessels mit Brennwert.

Nach den aktuellen Normen, sowohl in Russland als auch in Europa, wird der Wirkungsgrad von Heizkesseln nach der niedrigsten spezifischen Verbrennungswärme berechnet, daher führt die Berücksichtigung der dem Kondensat zusätzlich entzogenen Wärme zu Werten von mehr als 100 %. Berechnet nach dem höchsten Heizwert beträgt der Wirkungsgrad von Gas-Brennwertkesseln je nach Modell und Aufstellungsart 96-98%: Wandkessel haben in der Regel einen höheren Wirkungsgrad als Standkessel (dies gilt für alle Gaskessel ).

Aus der Tabelle ist auch zu entnehmen, dass der durchschnittliche Wirkungsgrad von Festbrennstoffkesseln auch je nach verwendetem Brennstoff unterschiedlich ist, dies liegt am Verbrennungsgrad des Brennstoffs, seiner Wärmeübertragung, Verbrennungstemperatur und Wärmeverlust mit physikalischer Wärme der aus den Schlacken entfernten die Brennkammer. Sogar der gleiche Festbrennstoffkessel kann beim Betrieb mit verschiedenen Brennstoffarten unterschiedliche Wirkungsgrade erzielen..

Lasteinfluss Kesselwirkungsgrad

Je höher die Heizlast (Boost) des Kessels ist, desto mehr Brennstoff wird in seiner Feuerung verbrannt und desto mehr Rauchgase entstehen. Gleichzeitig mit einer Erhöhung der Kesselheizleistung bei erhöhtem Antrieb steigen die Wärmeverluste bei den Rauchgasen, da die Rauchgastemperatur mit steigender Last steigt, infolgedessen der Kesselwirkungsgrad sinkt.

Der Betrieb des Kessels unterhalb der installierten Leistung um 15 % der Spitzenlast unter Berücksichtigung des Wärmeverbrauchs und der Verluste beim Transport führt zu einer Erhöhung der Verluste an die Umwelt und in der Folge zu einer Verringerung des Kesselwirkungsgrads, insbesondere wenn die Kessel läuft zu Beginn und am Ende der Hauptheizsaison mit Teilleistung.

Daher ist es bei der Auswahl eines Kessels so wichtig, die erforderliche Leistung bei Spitzenlast genau zu bestimmen..

Es scheint, dass etwas anzustreben ist, um einen Kesselwirkungsgrad nahe 100 % zu erreichen, aber auf diesem Weg gibt es Hindernisse, die weder aufgrund der besonderen Spezifität der Schichtverbrennung von Festbrennstoffen noch aufgrund der hohen Investitions- und Betriebskosten überwunden werden können.

Betrachten wir den möglichen erreichbaren Kesselwirkungsgrad bei schichtweiser Festbrennstoffverbrennung.

Schätzen wir die Verluste q6 – Verluste mit physischer Schlacke

q6 = (Q6 / Qri) 100 % = (ahl ∙ (cυ) zł ∙ Ar) / Qri

Dabei gilt: Asche = 1 aun Schlackenanteil in der Brennstoffschicht wird durch den Anteil der Aschemitnahme aus der Kesselfeuerung bestimmt, der Anteil der Verschleppung hängt von der Art der Verbrennungsvorrichtung und der Art der Brennstoffzufuhr zum Feuerungsofen ab, bei einem richtig organisierten Verbrennungsprozess beträgt 5-20% (Thermische Berechnung von Kesseleinheiten (Standardmethode), Herausgeber "Energie", Moskau. Ferner die Normen der thermischen Berechnung), daher beträgt der Schlackeanteil 80-95%;

(cυ) zł = 133,8 kcal / kg Ascheenthalpie (Schlacke) bei einer Temperatur von 600 ° C (Normen der thermischen Berechnung);

Aschegehalt pro Arbeitsmasse des Brennstoffs, hängt von der Art des Brennstoffs ab und reicht von 5-45% (Normen der thermischen Berechnung);

Qri ist die niedrigste Verbrennungswärme von Kraftstoff, hängt von der Art des Kraftstoffs ab und reicht von 2500-5400 kcal / kg.

Daher kann q6 zwischen 0,1-2,3% schwanken.

Schätzen wir die Verluste q5 ab. Mit steigender Kessel-Nennleistung sinkt der Anteil der umschließenden Fläche pro Einheit erzeugter Leistung, somit sinken auch die q5-Verluste. Wärmeverluste aus externer Kühlung für Kessel kleiner Leistung von 0,1 bis 4 MW reichen von 2,5 bis 3,5% (Normen der thermischen Berechnung).

Schätzen wir die Verluste q4 ab. Diese Art von Verlust hängt weitgehend von der Art der Verbrennungsvorrichtung ab, die für die Verbrennung einer bestimmten Art von Brennstoff verwendet wird. Verluste durch mechanische Unvollständigkeit der Kraftstoffverbrennung reichen von 3-11% (Normen der thermischen Berechnung).

Schätzen wir die Verluste q3 ab. Diese Art von Verlust hängt von der Vollständigkeit der Vermischung des Brennstoffs mit Luft ab. Wärmeverluste durch chemische Unvollständigkeit der Kraftstoffverbrennung reichen von 0,5 bis 1% (Normen der thermischen Berechnung).

Schätzen wir die Verluste q2 ab. Diese Art von Verlust ist die wichtigste und hängt von der Art des Brennstoffs, der Temperatur der Rauchgase, der Organisation des Verbrennungsprozesses und den Konstruktionsmerkmalen des Kessels (der Effizienz der Organisation des Wärmeaustauschs) ab. Unter Berücksichtigung der niedrigsten empfohlenen Rauchgastemperatur nach den thermischen Berechnungsstandards von 150 ° C und der maximal zulässigen Temperatur nach GOST 30735-2001 bei der Verbrennung von Kohle von 280 ° C variieren die q2-Verluste innerhalb von 9 – 22 %.

In Summe aller Verluste ergibt sich, dass der maximal erreichbare Kesselwirkungsgrad in diesem Stadium der industriellen Entwicklung im Bereich der Kleinwärmeenergietechnik

100- (9 + 0,5 + 3 + 2,5 + 0,1) = 84,9%.

Der vom Hersteller angegebene Kesselwirkungsgrad wird durch fachgerechte Installation, Inbetriebnahme und Bedienung vor Ort sowie durch den verbrannten Brennstoff und dessen Eigenschaften sichergestellt..

Jeder Kessel hat eine optimale Last, die am wirtschaftlichsten ist. Der Betrieb des Kessels muss so organisiert werden, dass er die meiste Zeit im wirtschaftlichsten Lastmodus arbeitet..

Effizienzberechnung unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren

Die obige Formel ist nicht ganz geeignet, um die Effizienz des Gerätebetriebs zu bewerten, da es sehr schwierig ist, den Kesselwirkungsgrad unter Berücksichtigung von nur zwei Indikatoren genau zu berechnen. In der Praxis wird bei der Auslegung eine andere, vollständigere Formel verwendet, da nicht die gesamte erzeugte Wärme zur Erwärmung des Wassers im Heizkreislauf verwendet wird. Beim Betrieb des Kessels geht eine gewisse Wärmemenge verloren.

Kesselwirkungsgrad

Eine genauere Berechnung des Kesselwirkungsgrads erfolgt nach folgender Formel:

ɳ = 100- (q2 + q3 + q4 + q5 + q6), wobei

q2 – Wärmeverlust mit austretenden brennbaren Gasen;

q3 – Wärmeverlust durch unvollständige Verbrennung von Verbrennungsprodukten;

q4 – Wärmeverlust durch Unterbrennen von Brennstoff und Ascheausscheidung;

q5 – Verluste durch externe Kühlung des Geräts;

q6 – Wärmeverlust zusammen mit der aus dem Ofen entfernten Schlacke.

Wärmeverlust beim Entfernen brennbarer Gase

Die größten Wärmeverluste entstehen durch die Ableitung brennbarer Gase in den Schornstein (q2). Der Wirkungsgrad des Kessels hängt stark von der Verbrennungstemperatur des Brennstoffs ab. Die optimale Temperaturhöhe am kalten Ende des Warmwasserbereiters wird bei einer Erwärmung auf 70-110 ℃ erreicht.

Wenn die Temperatur der austretenden brennbaren Gase um 12-15 ° C sinkt, steigt der Wirkungsgrad des Warmwasserboilers um 1%. Um die Temperatur der austretenden Verbrennungsprodukte zu senken, ist es jedoch erforderlich, die Heizflächen und damit die gesamte Struktur insgesamt zu vergrößern. Außerdem steigt beim Abkühlen von Kohlenmonoxidgasen das Risiko von Korrosion bei niedrigen Temperaturen..

Wirkungsgrad von Heizkesseln

Die Temperatur von Kohlenmonoxidgasen hängt unter anderem auch von der Qualität und Art des Brennstoffs sowie der Erwärmung der in den Ofen eintretenden Luft ab. Die Werte der Temperaturen der einströmenden Luft und der ausgehenden Verbrennungsprodukte hängen von den Brennstoffarten ab.

Um den Indikator für den Wärmeverlust mit Abgasen zu berechnen, verwenden Sie die folgende Formel:

Q2 = (T1-T3) × (A2 ÷ (21-O2) + B), wobei

T1 ist die Temperatur der evakuierten brennbaren Gase an einer Stelle hinter dem Überhitzer;

T3 ist die Temperatur der in den Ofen eintretenden Luft;

21 – Sauerstoffkonzentration in der Luft;

O2 ist die Sauerstoffmenge in den Abgasverbrennungsprodukten am Kontrollpunkt;

A2 und B – Koeffizienten aus einer speziellen Tabelle, die von der Art des Kraftstoffs abhängen.

Chemische Unterverbrennung als Quelle von Wärmeverlust

Der Indikator q3 wird z. B. bei der Berechnung des Wirkungsgrades eines Gasheizkessels oder bei der Verwendung von Heizöl als Brennstoff verwendet. Bei Gaskesseln beträgt der q3-Wert 0,1-0,2%. Bei einem leichten Luftüberschuss bei der Verbrennung beträgt dieser Wert 0,15%, bei einem deutlichen Luftüberschuss wird er überhaupt nicht berücksichtigt. Beim Verbrennen eines Gemisches von Gasen unterschiedlicher Temperatur beträgt der Wert q3 jedoch = 0,4-0,5%.

Wie berechnet man den Kesselwirkungsgrad

Wird das Heizgerät mit Festbrennstoffen betrieben, wird der q4-Index berücksichtigt. Insbesondere für Anthrazitkohle ist der Wert q4 = 4-6%, Semi-Anthrazit zeichnet sich durch 3-4% Wärmeverluste aus, bei der Kohleverbrennung entstehen jedoch nur 1,5-2% der Wärmeverluste. Bei der Flüssigschlackeentfernung von gebrannter niedrigreaktiver Kohle kann der Wert von q4 als minimal angesehen werden. Aber wenn Schlacke in fester Form entfernt wird, steigt der Wärmeverlust bis zur maximalen Grenze.

Wärmeverlust durch externe Kühlung

Solche Wärmeverluste q5 betragen in der Regel nicht mehr als 0,5% und nehmen mit zunehmender Leistung der Heizgeräte noch weiter ab..

Dieser Indikator ist mit der Berechnung der Dampfleistung der Kesselanlage verbunden:

  • Unter der Bedingung der Dampfproduktion D innerhalb von 42-250 kg / s, der Wert des Wärmeverlusts q5 = (60 ÷ D) × 0,5 ÷ logD;
  • Wenn der Wert der Dampfproduktion D 250 kg / s überschreitet, wird der Wärmeverlust als 0,2% angesehen.

Der Wärmeverlust durch die Schlackeentfernung

Der Wert des Wärmeverlustes q6 ist nur für die Entfernung von flüssiger Schlacke von Bedeutung. In den Fällen, in denen Festbrennstoffschlacken aus der Brennkammer entfernt werden, wird der Wärmeverlust q6 jedoch bei der Berechnung des Wirkungsgrades von Heizkesseln nur berücksichtigt, wenn er mehr als 2,5Q . beträgt.

Wie hoch sind die Wirkungsgradverluste des Kessels?

Der Wärmeverlust mit Rauchgasen – q2 – ist der größte Wärmeverlust des Kessels. V

Bei einem modernen Kessel liegt der Wert der Verluste – q2 – im Bereich von 10 – 12%, wenn der Kessel mit Nennleistung betrieben wird

Belastung.

Wärmeverlust bei chemischer Unterverbrennung – q3 – entsteht durch unvollständige Verbrennung von flüchtigen Kraftstoffkomponenten

im Kesselofen. Gründe für das Auftreten von chemischer Unterverbrennung können sein: schlechte Gemischbildung, allgemeiner Mangel an

Luft, niedrige Temperatur im Ofenvolumen des Kessels, insbesondere in der Nachverbrennungszone (oberer Teil des Ofenvolumens). Bei

ausreichender Luftüberschuss und gute Durchmischung, chemische Unterverbrennung – abhängig von der Heizspannung

im Ofenvolumen (Ofenvolumen / Kesselleistung). In einem modernen Schichtkessel, mit Werten

Hitzestress – qv = 0,23 – 0,45 MW / m3, chemische Unterverbrennung beträgt 0,5 – 2%, mit einem Anstieg von qv (von 0,45 auf

0,7), die chemische Unterverbrennung nimmt stark zu und erreicht 5%.

Wärmeverluste bei mechanischer Unterverbrennung – q4 – die Summe der Wärmeverluste bei Mitreißen, Schlacke und Versagen. Zum

Schichtöfen die Verlusthöhe bei Mitnahme ist abhängig von der Heizspannung (abgelesene Leistung) im Ofenvolumen (MW)

relativ zur Fläche des Verbrennungsspiegels (qv / Gitterfläche = qr). Mit steigendem qr (d.h. mit Boosten des Kessels),

der Anteil an unverbranntem Brennstoff, der mit Verbrennungsprodukten (Verschleppungsverluste) mitgeführt wird, nimmt stark zu. Also mit einer Erhöhung

qr von 0,93 auf 1,63 (1,7-fach) erhöht sich der Verlust mit Mitreißen von 3 auf 21% (7-fach). Wärmeverlust mit Schlacke,

mit einer Zunahme des Aschegehalts des Brennstoffs und einer Zunahme der Hitzebelastung. Der Wärmeverlust bei einem Bad hängt ab von

die Sinterfähigkeit des Brennstoffes, den Feinanteil im Brennstoff und die Gestaltung des Rostes. Verwenden von

des gekühlten Eckgitters beträgt der Wärmeverlust beim Eintauchen 0,5 % nicht. In einem modernen Schichtkessel

Wärmeverlust bei mechanischer Unterverbrennung – q4 – beträgt 1-5%.

Wärmeverluste durch externe Kühlung – q5 – werden aufgrund der Tatsache beobachtet, dass die Außentemperatur

die Kesseloberfläche ist immer höher als die Umgebungstemperatur. Ein leicht ausgekleideter Kessel hat einen Verlustwert –

q5 – innerhalb von 0,5%

Sonstige Wärmeverluste – q6 – die Summe der Verluste mit der physikalischen Wärme der Schlacke, für die Kühlung von Platten und Balken, nicht

in den Kesselkreislauf eingebunden – in der Regel 0,5-2% nicht überschreiten

So berechnen Sie schnell die Kesselleistung für ein typisches Gebäude

Die Wärmeleistung des Kessels ist die Wärmemenge, die der Wärmeerzeuger durch die Verbrennung von Brennstoff oder die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme (Elektrokessel) an das Kühlmittel abgeben kann..

Wärmeverluste des Gebäudes entstehen durch die Außenflächen – die umschließenden Strukturen. Um eine konstante Innentemperatur zu halten, müssen Wärmeverluste vollständig kompensiert werden. Sie hängen von mehreren Faktoren ab:

  • Außen- und Innenlufttemperaturen;
  • Oberfläche der umschließenden Strukturen (Wände, Dächer, Böden am Boden), deren Material, der Grad der Wärmedämmung;
  • das Vorhandensein von Fenstern und Türen im Gebäude, deren Bereich, Struktur;
  • Belüftung von Räumen, die sowohl natürlich als auch forciert mit Rückgewinnung (Wiederverwendung) der Wärme der Abluft sein kann.

Hinweis: Ein Heizkessel mit zu geringer Leistung kann die Raumluft nicht auf den eingestellten Wert erwärmen. Der Betrieb des Kessels mit Überkapazität führt zu einem übermäßigen Brennstoffverbrauch und einem weniger reibungslosen Betrieb des Heizsystems. Das Ergebnis ist Geldverschwendung und eine Reduzierung der Lebensdauer des Wärmeerzeugers.

Um die Berechnungen zu vereinfachen, wurde ein Indikator für die spezifische Leistung des Kessels in Bezug auf die klimatischen Gegebenheiten des Gebiets eingeführt. Für Russland werden folgende Werte akzeptiert:

  • südliche Regionen: 0,7-0,9 kW;
  • nördliche Regionen: 1,5-2,0 kW;
  • Mittelteil: 1,2-1,5 kW.

Diese Zahlen geben die erforderliche Menge an Wärmeenergie an, um 10 m2 der Fläche eines Raums mit einer Deckenhöhe von 2,5 m zu erwärmen. Betrachten wir ein konkretes Beispiel: Sie müssen ein Privathaus mit einer Gesamtfläche von 150 heizen m2 in der Region Moskau.

Böden in Kontakt mit der Außenluft. Interne Leitbleche haben keinen Einfluss auf den Wärmeverlust.

Q = k * S * (tvn. – tout.).

Eine solche Berechnung eignet sich für einen oberirdisch verlegten Boden (auf Baumstämmen oder über einem unbeheizten Keller). Wenn der Boden Bodenkontakt hat, wird der Wärmedurchgangskoeffizient nach einer anderen Formel berechnet:

  1. Rc – Unterteilung des Bodens in Zonen, von denen jede ihre eigene Bedeutung hat: erste Zone = 2,1, zweite Zone = 4,3, dritte Zone = 8,6.

Unterteilung der Grundfläche in Zonen

  1. d – Dicke der Isolierschicht.
  2. λ – Wärmeleitfähigkeitskoeffizient der Isolierung.
  1. Q – die Wärmemenge, die zum Erwärmen der kalten Zuluft erforderlich ist.
  2. Lp ist der Luftdurchsatz, der dem Raum entzogen wird (3 m3 / Stunde für jeden m2 Fläche).
  3. p – Luftdichte = 1,1.
  4. C – spezifische Wärmekapazität der Luft = 1.
  5. tр – interne Lufttemperatur.
  6. ti ist die Temperatur der Zuluft aus der Lüftungsanlage.
  7. k – Berücksichtigungskoeffizient für den Gegenwärmestrom = 1.

Hinweis: Nach Nachschlagewerken und Zeitaufwand können Sie den Wärmeverlust des Gebäudes selbst genau berechnen. Für einen Laien ist es jedoch sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, ein kompetentes Projekt des gesamten Heizungssystems zu erstellen. Die richtige Entscheidung ist, die Auslegung einem professionellen Heizungsfachmann zu überlassen, der den Wärmeverlust ermittelt und den Wärmeerzeuger leistungsgerecht auswählt.

Sicherheitsmaßnahmen zur Effizienzsteigerung

Noch vor 20-30 Jahren war der Preis für Energieressourcen im postsowjetischen Raum niedrig, daher achtete niemand auf einen Parameter wie Effizienz. Schließlich könnte die Produktivität alles entscheiden. Als jedoch der Gaspreis zu steigen begann und moderne Technologien noch nicht verfügbar waren, begannen Handwerker, Gaskessel zu modernisieren, um die Effizienz mit erschwinglichen Methoden zu steigern.

Sicherheitsmaßnahmen bei der Verwendung von Gasgeräten

Bei allen Arbeiten mit Gasgeräten müssen Sie Sicherheitsmaßnahmen beachten und über besondere Fähigkeiten und Werkzeuge verfügen. Außerdem sollten Sie keine gesetzlich verbotenen Methoden zur Effizienzsteigerung anwenden.

Zum Beispiel das Anbringen von Kupfer- oder Aluminiumplatten an Wärmetauschern, um die Wärmeübertragung zu verbessern. Reduzierter Wärmeverlust von Bauteilen von Heizgeräten durch Schweißen von Fremdelementen. Automatisierung und Wärmetauscher wurden geändert. Andere ähnliche Methoden wurden ebenfalls verwendet. Die Effizienz stieg, Staat und Gasversorgung reagierten nicht auf die “Kreativität” der Handwerker.

Jetzt ist alles anders und Fachgesetze verbieten die Änderung der Konstruktion von Gaskesseln, die wie alle ihre einzelnen Elemente zertifiziert werden müssen. Infolgedessen ist es unmöglich, die Effizienz zu steigern, indem mechanische, elektrische und andere Komponenten von Heizgeräten durch solche von Drittanbietern ersetzt werden..

Ein Verstoß gegen diese Anforderungen kann Folgendes zur Folge haben:

  • Administrative Verantwortung. Wenn die Mitarbeiter von Gorgaz eine Störung des Kesseldesigns feststellen und es keine Vorfälle gab, muss eine Geldstrafe von 10-15.000 Rubel gezahlt werden. Dies ist in Artikel 7.19 des Verwaltungsgesetzbuchs angegeben. In schwerwiegenden Fällen hat der Gasservice sogar das Recht, den Servicevertrag zu kündigen und die Kraftstofflieferungen einzustellen.
  • Strafrechtliche Haftung. Dies wird durch das Bundesgesetz Nr. 229-FZ vom 29. Juli 2018 “Über Änderungen des Artikels 215.3 des Strafgesetzbuches der Russischen Föderation und der Artikel 150 und 151 des Strafgesetzbuches der Russischen Föderation” belegt. Diese Normen treten in Kraft, wenn Konstruktionsänderungen zu schwerwiegenden Folgen geführt haben..

Abhängigkeit des Wirkungsgrades von Warmwassergeräten von der Last

So berechnen Sie den Kesselwirkungsgrad

Schema eines modernen Haushaltsheizgeräts.

Eine Erhöhung der Wärmebelastung, dh eine Erhöhung der verbrannten Brennstoffmenge, führt nicht immer zu positiven Ergebnissen. Gleichzeitig mit der Erhöhung der Heizleistung des Kessels selbst steigt auch der Wärmeverlust, der mit den Rauchgasen abgeht, da deren Temperatur proportional zur Bilanz der Gerätetemperatur ist. Gleichzeitig sinkt die Effizienz der Heizgeräte. Das gleiche passiert, wenn die Heizung mit reduzierter Leistung betrieben wird. Wenn die Leistung um mehr als 15 % niedriger als die Betriebsleistung ist, führt dies zu einer unvollständigen Verbrennung des Brennstoffs und dementsprechend zu einer direkten Erhöhung des Rauchgasvolumens, was auch die Effizienz von Heizgeräten verringert . Daher ist es wichtig, die Kesselleistung genau zu beobachten, um ihn im optimalen Zustand mit der größten Effizienz zu betreiben..

Wirkungsgrad von Kesseln mit verschiedenen Brennstoffarten

Die oben angegebene Berechnung des Kesselwirkungsgrades gilt nur für grobe Berechnungen und wird selten bei der Auslegung einer Heizungsanlage verwendet. Sie ist für genaue Berechnungen nicht anwendbar, da nicht die gesamte bei der Verbrennung gewonnene Wärme für die Erwärmung des Kühlmittels aufgewendet wird. Ein Teil der Wärme geht verloren. Daher erfolgt eine genauere Berechnung der Effizienz von Warmwasserbereitern nach der Formel:

η = 100 – (q2 q3 q4 q5 q6), wobei q2 der Wärmeverlust mit den austretenden Verbrennungsprodukten ist; q3 – Verluste durch Unterbrennen von brennbaren Gasen; q4 – Verluste im Zusammenhang mit mechanischer Unterverbrennung und Aschebildung; q5 – Verluste durch externe Kühlung; q6 – Wärmeverlust mit Schlacken bei der Ofenreinigung.

Wie berechnet man die Leistung eines Heizkessels, wenn man das Volumen des beheizten Raumes kennt??

Die Wärmeleistung des Kessels wird durch die Formel bestimmt:

Q = V × ΔT × K / 850

  • Q ist die Wärmemenge in kW / h
  • V ist das Volumen des beheizten Raumes in Kubikmeter
  • ΔT – der Unterschied zwischen der Temperatur außerhalb und innerhalb des Hauses
  • K – Wärmeverlustkoeffizient
  • 850 – die Zahl, aufgrund derer das Produkt der oben genannten drei Parameter in kW / h umgerechnet werden kann

Der K-Index kann folgende Werte annehmen:

  • 3-4 – wenn die Struktur des Gebäudes vereinfacht und aus Holz besteht oder wenn es aus Profilblech besteht
  • 2-2.9 – der Raum hat eine geringe Wärmedämmung. Ein solcher Raum hat eine einfache Struktur, die Länge von 1 Ziegel entspricht der Dicke der Wand, die Fenster und das Dach haben eine vereinfachte Konstruktion.
  • 1-1.9 – Die Gebäudestruktur gilt als Standard. Diese Häuser haben eine doppelte Ziegellasche und einige einfache Fenster. Dach Dach gewöhnlich
  • 0,6-0,9 – Die Struktur des Gebäudes gilt als verbessert. Ein solches Gebäude hat doppelt verglaste Fenster, der Boden ist dick, die Wände sind aus Ziegeln und haben eine doppelte Wärmedämmung, das Dach hat eine Wärmedämmung aus gutem Material.

Unten ist eine Situation, in der ein Heizkessel entsprechend dem Volumen des beheizten Raums ausgewählt wird.

Das Haus hat eine Fläche von 200 m², die Höhe seiner Wände beträgt 3 m, die Wärmedämmung ist erstklassig. Die Umgebungstemperatur in der Nähe des Hauses sinkt nicht unter -25 ° C. Es stellt sich heraus, dass ΔT = 20 – (-25) = 45 ° C ist. Es stellt sich heraus, dass Sie die folgende Berechnung durchführen müssen, um die Wärmemenge zu ermitteln, die zum Heizen eines Hauses erforderlich ist:

Q = 200 × 3 × 45 × 0,9 / 850 = 28,58 kWh

Das erhaltene Ergebnis soll noch nicht abgerundet werden, da noch eine Warmwasserversorgung an den Boiler angeschlossen werden kann..

Wenn das Waschwasser auf andere Weise erhitzt wird, muss das unabhängig erhaltene Ergebnis nicht angepasst werden und dieser Berechnungsschritt ist abgeschlossen..

So berechnen Sie, wie viel Wärme zum Erhitzen von Wasser benötigt wird?

Um den Wärmeverbrauch in diesem Fall zu berechnen, muss der Wärmeverbrauch für die Warmwasserversorgung unabhängig zum vorherigen Indikator addiert werden. Um es zu berechnen, können Sie die folgende Formel verwenden:

Qw = s × m × Δt

  • с – spezifische Wärmekapazität von Wasser, die immer 4200 J / kg K . beträgt,
  • m – Wassermasse in kg
  • Δt ist die Temperaturdifferenz zwischen dem erwärmten Wasser und dem einlaufenden Wasser aus der Wasserversorgung.

Zum Beispiel verbraucht eine durchschnittliche Familie durchschnittlich 150 Liter warmes Wasser. Das Kühlmittel, das den Kessel heizt, hat eine Temperatur von 80 ° C und die Temperatur des aus der Wasserversorgung kommenden Wassers beträgt 10 ° C, dann Δt = 80 – 10 = 70 ° C.

Somit:

Qw = 4200 × 150 × 70 = 44.100.000 J oder 12,25 kWh

Dann müssen Sie Folgendes tun:

  1. Angenommen, Sie müssen 150 Liter Wasser auf einmal erhitzen, was bedeutet, dass die Kapazität des indirekten Wärmetauschers 150 Liter beträgt, daher müssen 12,25 kW / h zu 28,58 kW / h hinzugefügt werden. Dies geschieht, weil der Qzag-Indikator weniger als 40,83 beträgt, daher ist der Raum kühler als die erwarteten 20 ° C.
  2. Wird das Wasser portionsweise erhitzt, dh das Fassungsvermögen des indirekten Wärmetauschers beträgt 50 Liter, muss der Indikator 12,25 durch 3 geteilt und dann unabhängig zu 28,58 addiert werden. Nach diesen Berechnungen beträgt Qzag 32,67 kW / h. Der resultierende Indikator ist die Leistung des Kessels, die zum Heizen des Raumes benötigt wird.

Auswahl eines Kessels nach der Fläche eines Privathauses. Wie man rechnet?

Diese Berechnung ist genauer, da sie eine Vielzahl von Nuancen berücksichtigt. Es wird nach folgender Formel hergestellt:

Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7

  1. 0,1 kW – die benötigte Wärmemenge pro 1 m².
  2. S ist die Fläche des Raumes, die beheizt werden muss.
  3. k1 zeigt den Wärmeverlust aufgrund der Struktur der Fenster an und hat folgende Indikatoren:

  • 1.27 – Einzelglas am Fenster
  • 1.00 – Doppelglasfenster
  • 0,85 – Dreifachglas am Fenster

  1. Dieser zeigt die Wärme an, die durch den Bereich des Fensters (Sw) verloren gegangen ist. Sw bezieht sich auf die Grundfläche Sf. Seine Indikatoren sind wie folgt:

  • 0,8 – bei Sw / Sf = 0,1;
  • 0,9 – bei Sw/Sf = 0,2;
  • 1,0 – bei Sw/Sf = 0,3;
  • 1,1 – bei Sw / Sf = 0,4;
  • 1,2 – bei Sw / Sf = 0,5.

  1. k3 zeigt Wärmeverluste durch Wände. Es könnte wie folgt sein:

  • 1.27 – schlechte Wärmedämmung
  • 1 – Die Wand des Hauses hat eine Dicke von 2 Ziegeln oder eine Isolierung von 15 cm Dicke
  • 0,854 – gute Wärmedämmung

  1. k4 zeigt den Wärmeverlust aufgrund der Außentemperatur des Gebäudes. Hat folgende Indikatoren:

  • 0,7, wenn tz = -10°C;
  • 0,9 für tz = -15 ° C;
  • 1,1 für tz = -20 ° C;
  • 1,3 für tz = -25 ° C;
  • 1,5 für tz = -30 ° С.

  1. k5 zeigt an, wie viel Wärme durch die Außenwände verloren geht. Hat folgende Bedeutungen:

  • 1.1 im Gebäude 1 Außenwand
  • 1.2 im Gebäude 2 Außenwände
  • 1.3 im Gebäude 3 Außenwände
  • 1.4 im Gebäude 4 Außenwände

  1. k6 zeigt die zusätzlich benötigte Wärmemenge in Abhängigkeit von der Deckenhöhe (H):

  • 1 – für eine Deckenhöhe von 2,5 m;
  • 1,05 – für eine Deckenhöhe von 3,0 m;
  • 1.1 – für eine Deckenhöhe von 3,5 m;
  • 1,15 – für eine Deckenhöhe von 4,0 m;
  • 1,2 – für eine Deckenhöhe von 4,5 m.

  1. k7 zeigt an, wie viel Wärme verloren gegangen ist. Abhängig von der Art des Gebäudes, das sich über dem beheizten Raum befindet. Hat folgende Indikatoren:

  • 0,8 beheizter Raum;
  • 0,9 warmer Dachboden;
  • 1 kalter Dachboden.

Nehmen wir als Beispiel die gleichen Ausgangsbedingungen, mit Ausnahme des Parameters der Fenster, die eine Dreifachverglasung haben und 30% der Grundfläche ausmachen. Die Struktur hat 4 Außenwände und einen kalten Dachboden darüber..

Dann sieht die Rechnung so aus:

Q = 0,1 x 200 x 0,85 x 1 x 0,854 x 1,3 x 1,4 x 1,05 x 1 = 27,74 kWh

Dieser Indikator muss erhöht werden, dazu müssen Sie die Wärmemenge, die für das Warmwasser benötigt wird, unabhängig hinzufügen, wenn es an den Kessel angeschlossen ist.

Wenn Sie keine genauen Berechnungen durchführen müssen, können Sie eine Universaltabelle verwenden. Damit können Sie die Leistung des Kessels nach der Fläche des Hauses bestimmen. Zum Beispiel eignet sich ein Kessel mit einer Leistung von 19 kW zum Heizen eines Raums von 150 Quadratmetern und 200 Quadratmetern zum Heizen. es benötigt 22 kW.

Möglichkeit Wohnfläche, qm. Heizung, kW Anzahl der Geräte Anzahl der Personen Warmwasserboiler, l / kW
1 150 19 zehn 4 100/28
2 200 22 elf 4 100/28
3 250 25,5 17 4 160/33
4 300 27 zwanzig 6 160/33
5 350 31 26 6 200/33
6 400 34 dreißig 6 200/33
7 450 36 44 6 300/36

Die oben genannten Methoden sind sehr nützlich, um die Leistung des Kessels zum Heizen des Hauses zu berechnen.

Berechnung der Wirkleistung eines langbrennenden Kessels am Beispiel von „Kupper PRACTIC-8“

Das Design der meisten Kessel ist auf die spezielle Art von Brennstoff ausgelegt, mit dem dieses Gerät betrieben wird. Wenn für den Kessel eine andere Brennstoffkategorie verwendet wird, die ihm nicht neu zugeordnet ist, wird der Wirkungsgrad erheblich reduziert. Es ist auch notwendig, sich an die möglichen Folgen der Verwendung von Brennstoff zu erinnern, der nicht vom Hersteller der Kesselausrüstung geliefert wird..

Nun demonstrieren wir den Berechnungsprozess am Beispiel des Teplodar-Kessels, dem Modell Kupper PRACTIC-8. Dieses Gerät ist für das Heizsystem von Wohngebäuden und anderen Räumlichkeiten bestimmt, die eine Fläche von weniger als 80 m² haben. Außerdem ist dieser Kessel universell und kann nicht nur in geschlossenen Heizsystemen, sondern auch in offenen mit Zwangsumlauf des Kühlmittels arbeiten. Dieser Kessel hat die folgenden technischen Eigenschaften:

  1. die Fähigkeit, Brennholz als Brennstoff zu verwenden;
  2. durchschnittlich pro Stunde verbrennt er 10 Brennholz;
  3. die Leistung dieses Kessels beträgt 80 kW;
  4. die Ladekammer hat ein Volumen von 300 Litern;
  5. Wirkungsgrad beträgt 85%.

Angenommen, der Besitzer verwendet Espenholz als Brennstoff, um den Raum zu heizen. 1 kg dieser Art von Brennholz ergibt 2,82 kWh. Für eine Stunde verbraucht der Kessel 15 kg Brennholz, daher erzeugt er Wärme 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 kWh Wärme (0,87 ist der Wirkungsgrad).

Diese Ausrüstung reicht nicht aus, um einen Raum mit einem Wärmetauscher mit einem Volumen von 150 Litern zu beheizen, aber wenn das Warmwasser über einen Wärmetauscher mit einem Volumen von 50 Litern verfügt, reicht die Leistung dieses Kessels völlig aus. Um das gewünschte Ergebnis von 32,67 kW / h zu erzielen, müssen Sie 13,31 kg Espen-Brennholz ausgeben. Wir machen die Berechnung mit der Formel (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). In diesem Fall wurde die benötigte Wärme nach der Berechnungsmethode nach Volumen bestimmt.

Sie können auch eine unabhängige Berechnung durchführen und die Zeit ermitteln, die der Kessel benötigt, um das gesamte Brennholz zu verbrennen. 1 Liter Espenholz hat ein Gewicht von 0,143 kg. Daher passt der Laderaum 294 × 0,143 = 42 kg Brennholz. So viel Holz reicht aus, um mehr als 3 Stunden warm zu bleiben. Dies ist eine zu kurze Zeit, daher ist es in diesem Fall erforderlich, einen Kessel zu finden, dessen Ofengröße zweimal größer ist..

Sie können auch nach einem Brennstoffkessel suchen, der für mehrere Brennstoffarten ausgelegt ist. Zum Beispiel ein Kessel des gleichen Herstellers “Teplodar”, nur das Modell “Kupper PRO-22”, der nicht nur mit Holz, sondern auch mit Kohle arbeiten kann. In diesem Fall wird bei Verwendung verschiedener Kraftstoffarten eine unterschiedliche Leistung bereitgestellt. Die Berechnung wird unabhängig durchgeführt, wobei die Effizienz jeder Kraftstoffart separat berücksichtigt wird, und später wird die beste Option ausgewählt.

Wie viel Energie geben verschiedene Kraftstoffarten??

In diesem Fall lauten die Indikatoren wie folgt:

  1. Beim Verbrennen von 1 kg getrocknetem Sägemehl oder kleinen Nadelholzspänen beträgt die Leistung 3,2 kW / h. Vorausgesetzt, 1 Liter getrocknetes Sägemehl wiegt 1.100 kg.
  2. Erle hat eine höhere Wärmeübertragung und leistet 3 kW pro Stunde bei einem Gewicht von 300 Gramm.
  3. Bäume, die Hartholzarten sind, leisten 1 kW und haben ein Gewicht von 300 Gramm.
  4. Kohle aus Stein gibt fast 5 kW bei einem Gewicht von 400 Gramm.
  5. Torf aus Weißrussland leistet 2 kW bei einem Gewicht von 340 Gramm.

Einige Kraftstoffhersteller schreiben in den Informationen die Brenndauer einer Ladung, geben jedoch keine Informationen darüber an, wie viel Kraftstoff in 1 Stunde verbrennt..

In einer solchen Situation müssen zusätzliche Berechnungen durchgeführt werden:

  • Bestimmen Sie die maximale Kraftstoffmasse, die in den Kraftstoffladeraum passt.
  • Finden Sie heraus, wie viel Wärme ein mit einem bestimmten Rohstoff betriebener Kessel abgeben kann.
  • Welcher Grad der Wärmeübertragung wird in 1 Stunde sein? Diese Zahl muss unabhängig durch den Zeitraum geteilt werden, in dem die gesamte Brennholzmenge ausbrennt..

Zusammenfassend können wir sagen, dass die Daten, die als Ergebnis aller Berechnungen erhalten werden, die tatsächliche Leistung der Festbrennstoffkesselanlage zeigen, die er innerhalb von 1 Stunde ausgeben kann.

Die Gründe für den Leistungsabfall und deren Beseitigung

Für den unzureichenden Wirkungsgrad von Gaskesseln gibt es viele verschiedene Gründe. Daher sollte das Verfahren zur Effizienzsteigerung mit ihrer Identifizierung beginnen..

Welche sind:

  • Chemische Unterverbrennung – entsteht durch einen allgemeinen Sauerstoffmangel im Ofen, eine schlechte Vermischung von Luft mit brennbaren Substanzen, die aus dem Brennstoff freigesetzt werden, oder eine niedrige Temperatur im Ofen selbst. Als Ergebnis tritt eine unvollständige Verbrennung von Gas auf und folglich wird weniger Wärme erzeugt. Die Gründe für eine solche Unterverbrennung führen dazu, dass der Wirkungsgrad um beachtliche 7% sinken kann..
  • Mechanische Unterverbrennung – entsteht dadurch, dass ein Teil des Brennstoffs aus verschiedenen Gründen, auch durch schlechte Vermischung mit Luft, aus dem Prozess der Gemischbildung mit Luft herausfällt und nicht an der Verbrennung teilnimmt, sondern in die Schornstein. Dies führt zu einer Verringerung der Effizienz um 3-7%.
  • Allgemeiner Wärmeverlust. Sie werden durch Fehlfunktionen nicht des Kessels selbst, sondern anderer Elemente des Systems verursacht, die sich direkt auf die Effizienz des Heizgeräts auswirken. Zum Beispiel Heizkörper, Belüftung. Und oft führt der Gesamtwärmeverlust zum größten Rückgang des Wirkungsgrades des Kessels..

Methode Nr. 1 – Beseitigung von mechanischer Unterverbrennung

Meistens können mehrere Gründe zu einer unvollständigen Verbrennung des Gases durch mechanische Unterverbrennung und damit verbundenem Wirkungsgradverlust führen..

Obwohl die Verbrennungsprozesse in Gaskesseln effizienter sind als in ihren Pendants für feste Brennstoffe, verbrennt ein Teil des Brennstoffs immer noch nicht. Dieses Phänomen wird als “Unterbrennen” bezeichnet und ist einer der Hauptgründe für die Abnahme des Wirkungsgrades eines Gaskessels.

Die wichtigsten sind:

  • hoher Schub;
  • falsche Einstellung der Kesselleistung.

Ein hoher Zug wird erzeugt, wenn das Abgassystem zu effizient ist. Als Ergebnis werden die Verbrennungsprodukte mit einer solchen Geschwindigkeit entfernt, dass das Gas einfach keine Zeit zum Verbrennen hat..

In diesem Fall ist es ganz einfach, die Ursache des Unterbrennens zu beseitigen. Dazu müssen Sie lediglich einen Teil des Rauchabzugskanals mit einem Zugbegrenzer absperren. Wenn ein solches Gerät nicht bereitgestellt wird, seine Funktionalität verloren hat, sollte es zur Steigerung der Effizienz installiert oder ersetzt werden. Mit modernen Modulschornsteinen ist das ganz einfach. Andernfalls können Sie das gewünschte Ergebnis nicht erzielen..

Eine falsche Einstellung der Kesselleistung äußert sich am häufigsten in Form eines Phänomens, das als Zyklen bezeichnet wird. Es handelt sich um eine Betriebsart, bei der Start/Stopp-Zyklen zu häufig auftreten. Und da der Gasvorrat beim Einschalten des Kessels am größten ist, hat ein erheblicher Teil davon keine Zeit zum Ausbrennen..

Erschwerend kommt hinzu, dass die Elektronik immer so programmiert ist, dass der Befehl an die piezoelektrischen Elemente, mit der Funkenerzeugung zu beginnen, mit einiger Verzögerung erfolgt. Dies geschieht, um eine qualitativ hochwertige Zündung zu gewährleisten..

Im letzteren Fall ist es möglich, die Effizienz schnell und kostenlos zu steigern. Es genügt, das Servicemenü Ihres Gaskessels aufzurufen. Und dann mit der Taste “-” einen niedrigeren Leistungswert einstellen.

In einigen Fällen ist es möglich, die Effizienz Ihres Gaskessels über die Einstellungen im Servicemenü zu erhöhen. Es sollte jedoch daran erinnert werden, dass sie größtenteils zur Kategorie der dünnen gehören und daher die Effizienz der Heizung nur um 3-8% erhöhen. Um in das Servicemenü zu gelangen, müssen Sie einen vom Hersteller eingestellten speziellen Code eingeben

Der Wirkungsgrad erreicht optimale Werte, wenn die Kesselleistung und die Gesamtwärmeleistung der Heizkörper ungefähr gleich sind. Die erforderlichen Daten zur Leistung der Geräte können den technischen Datenblättern oder dem Hersteller, Verkäufer entnommen werden.

Manchmal kommt es vor, dass die Leistung des Kessels deutlich niedriger ist als der ähnliche Gesamtparameter der Heizkörper. In diesem Fall kann der Wirkungsgrad durch eine Erhöhung der Leistung des Heizgerätes gesteigert werden. Was kann man auch unabhängig tun, indem man in das Servicemenü geht.

Es ist möglich, die Betriebseigenschaften von Kesseln zu ändern, da sie einen maximalen und minimalen Leistungswert haben. Und auf durchschnittliche Leistung abgestimmt geliefert.

Änderung der Gesamtwärmeleistung

Gleichzeitig sind Manipulationen an diesen Elementen von Heizsystemen kostspielig. Es ist jedoch zu beachten, dass der Kessel ohne sie nicht die maximalen Effizienzwerte erreicht..

Das heißt, wenn es mit den in den vorherigen Abschnitten des Artikels beschriebenen Methoden nicht möglich war, die Effizienz des Heizgeräts auf optimale Werte zu bringen, müssen Sie sich aus der Situation befreien, indem Sie eine Reihe von Verfahren durchführen Heizkörper.

Der Gaskessel wird um mehrere Prozent effizienter, nachdem die Außenflächen des Gasbrenners, des Wärmetauschers von Verbrennungsprodukten, angebackenem Staub und anderen Verunreinigungen gereinigt wurden

Die einschließen:

  • Änderung der Gesamtwärmekapazität;
  • richtige Installation.

Dieses Verfahren zur Erhöhung des Wirkungsgrades eines Gaskessels, wie beispielsweise die Änderung der Gesamtwärmeleistung der verfügbaren Heizkörper, ist ziemlich kompliziert. Es muss jedoch verwendet werden, wenn das gewünschte Ergebnis mit Hilfe der Einstellungen der Heizung nicht erreicht werden konnte, die von der Uhr besiegt wurde.

Die Methode besteht darin, dem Heizsystem einen oder mehrere Heizkörper hinzuzufügen. Oder vorhandene Batterien durch leistungsstärkere ersetzen.

Dies geschieht, um die Kesselleistung mit einer ähnlichen Gesamtanzeige der Heizkörper anzugleichen. Um häufige Starts / Stopps des Kessels zu vermeiden. Das führt zu einer Steigerung der Effizienz, einer Verringerung des Geräteverschleißes und des Verbrauchs von teurem Gas.

Auf das beschriebene Verfahren muss in Fällen zurückgegriffen werden, in denen die geringe Gesamtleistung eine Steigerung der Kesselproduktivität zur Steigerung des Wirkungsgrades nicht erlaubt. Ein solcher Bedarf entsteht, wenn die Temperatur des Kühlmittels 70-75°C erreicht. Tatsache ist, dass bei einer solchen Erwärmung des Wassers Staubpartikel auf der Oberfläche der Heizkörper zu verbrennen beginnen, was keine komfortablen Lebensbedingungen schafft.

Und das Schlimmste ist, dass bei dieser Temperatur ein hoher Verschleiß der in den letzten Jahren aktiv eingesetzten Strukturelemente des Heizsystems aus Polymerkunststoffen einsetzt. Infolgedessen kann anstelle der erwarteten Effizienzsteigerung ein Kühlmittelleck auftreten, und das nicht einmal an einer Stelle..

Überprüfen der richtigen Position der Heizkörper

Wenn die Regulierung des Kessels nicht zur Effizienzsteigerung beiträgt und die Leistung der Geräte ähnlich und ausreichend ist, um die Räume zu heizen, sollte auf die Position der Heizkörper geachtet werden. Da ihre Wirksamkeit optimal ist, wenn eine Reihe von Anforderungen erfüllt werden.

Die Heizkörper sollten sich nämlich befinden:

  • an Orten, an denen die Wärmeverluste am größten sind, beispielsweise in der Nähe von Fenstern;
  • 12 cm vom Boden;
  • 10 cm von der Fensterbank entfernt sollte es den Heizkörper zusätzlich zu 2/3 überlappen;
  • 2 cm von der Wand entfernt.

Wenn die aufgeführten Anforderungen erfüllt sind, tritt natürliche Konvektion auf. Gleichzeitig wird ein kleiner Teil der Wärme zum Heizen der Wände verwendet, um Wärmeverluste zu blockieren, und die restliche Energie wird verwendet, um die Hauptaufgabe zu lösen – die Beheizung der Räume. In dieser Situation ist die Belastung des Kessels am geringsten, was den Wirkungsgrad erheblich erhöht..

Es ist zu beachten, dass ein um mehr als 1 ° schiefer Heizkörper die Effizienz eines Gaskessels beeinträchtigt. Und wenn mehrere falsch installierte Geräte vorhanden sind, können dies keine Kesselanpassungen kompensieren. Und die einzig richtige Lösung wäre, die Mängel zu beseitigen, obwohl es teuer ist

Bei hohen Wärmeverlusten aufgrund der geringen Energieeffizienz des Gebäudes wird es jedoch nicht möglich sein, einen hohen Wirkungsgrad der Heizungsanlage zu erreichen. Die meiste Wärme geht also durch alte Fenster mit Rissen, nicht isolierte Wände, Türen und Dächer..

Das heißt, in solchen Fällen sinkt der Wirkungsgrad selbst moderner Kessel aufgrund von Rissen, Zugluft und anderen Mängeln um mehrere zehn Prozent. Das kann weder durch Einstellungen noch auf andere Weise ausgeglichen werden. In einer solchen Situation müssen Sie über den Austausch von Fenstern, die Isolierung von Wänden, Boden oder Decke oder besser – über alles auf einmal nachdenken..

Methode #2 – Wartung und Spülung des Wärmetauschers

Es ist möglich, die hohe Effizienz jedes Gaskessels nicht durch spontane Aktionen (nachdem die geringe Effizienz aufgedeckt wurde) zu erreichen und aufrechtzuerhalten, sondern durch systematische Durchführung bestimmter Verfahren – durch Wartung der Heizeinheit. Wir empfehlen Ihnen, sich mit den Merkmalen der Auswahl eines Gasunternehmens und des Abschlusses eines Vertrages über die Wartung eines Gaskessels vertraut zu machen.

Dieser Arbeitskomplex besteht aus Inspektions- und Verifizierungsarbeiten. Sie ermöglichen es Ihnen, alle möglichen effizienzmindernden Mängel bereits im Anfangsstadium zu erkennen und zu beseitigen. Dadurch wird nicht nur eine Verringerung des Wirkungsgrades, sondern auch der Verschleiß des Kessels und anderer Elemente des Heizsystems ausgeschlossen.

Besonderes Augenmerk sollte auf die Spülung des Wärmetauschers gelegt werden. Der Grund dafür ist, dass sich auf seinen inneren Oberflächen ziemlich schnell Plaque bildet. Es ähnelt dem Kalk, der sich auf der Oberfläche einer gewöhnlichen Teekanne abgesetzt hat. Dadurch benötigt der Gaskessel nach einiger Zeit mehr Zeit, um das Kühlmittel auf die gewünschte Temperatur aufzuwärmen. Das heißt, der Wirkungsgrad nimmt ab, außerdem überhitzt der Wärmetauscher während des Verstopfens, was mit einem frühen Ausfall behaftet ist..

Das Foto zeigt, dass die Kanäle des Wärmetauschers mit Karbonaten (Salzablagerungen) verstopft sind. Dies führt zu einer erheblichen Verringerung des Wirkungsgrades und einem frühen Ausfall des Kessels. Diese negativen Folgen können Sie vermeiden, wenn Sie die Kanäle regelmäßig reinigen.

Die Gaskesselspülung kann auf drei Arten erfolgen.

Nämlich:

  • manuelle Reinigung (mechanische Methode);
  • Verwendung einer speziellen Lösung zum Spülen des Kesselwärmetauschers (chemische Methode);
  • hydrodynamisch.

Zur mechanischen Reinigung wird der Kessel nach Absperren der Gaszufuhr und Ablassen des Kühlmittels demontiert. Was mit der Demontage des Wärmetauschers endet.

Außerdem werden mit einem Schaber, Bürsten oder einem herkömmlichen Staubsauger Ablagerungen aus seinen inneren Kanälen entfernt. In diesem Fall müssen Sie vorsichtig und vorsichtig sein, da der Wärmetauscher leicht beschädigt werden kann..

Nach Abschluss der Reinigung wird der Kessel zusammengebaut und die Dichtheit des Wärmetauschers und seiner Anschlüsse überprüft..

Die chemische Reinigung (mit einer Spüllösung) ist ein einfacheres und effizienteres Verfahren. Aber der Wärmetauscher muss noch demontiert werden. Und dann wird ein spezielles Mittel hineingegossen, das selbst die hartnäckigsten Ablagerungen (Eiseneisen, Salzkarbonat) bewältigt. Nach dem Ablassen der Säure sollten die Rückstände aus dem Wärmetauscher mit Wasser entfernt und mit einem Booster durch den Wärmetauscher getrieben werden..

Der einzige wesentliche Nachteil der chemischen Methode zur Reinigung des Wärmetauschers ist die Notwendigkeit, spezielle Geräte (Booster) zu verwenden.

Die hydrodynamische Spülung ist die einfachste Art, einen Gaskessel zu reinigen, um den Wirkungsgrad zu steigern. Da keine Demontage des Gerätes erforderlich ist und lediglich normales Wasser (mit abrasiver Füllung) in die Heizungsanlage gepumpt und umgepumpt werden muss. Darüber hinaus mit einem allmählichen Druckanstieg. Um den Vorgang abzuschließen, benötigen Sie eine Pumpe und spezielle Düsen.

Mindestens alle 2 Jahre ist eine Reinigung des Wärmetauschers erforderlich, um die Effizienz des Gaskessels auf einem konstant hohen Niveau zu halten..

Die kostengünstigste Art, das Kühlmittel zu reinigen, ist die mechanische Methode – die Bürsten manuell reinigen

Die kostengünstigste Möglichkeit, Plaque von einem Wärmetauscher zu entfernen, besteht darin, ihn mit Bürsten und anderen Materialien zu reinigen. Die effektivste und nicht umständlichste Methode ist jedoch der Einsatz spezieller Lösungen.