Оптимальный температурный режим газового котла. Оптимальная температура котла. Схема с буферной ёмкостью

Внешняя низкотемпературная коррозия возникает в результате образования на поверхностях нагрева капель или пленки влаги вступает в реакцию с металлической поверхностью.

Влага появляется на поверхностях нагрева в процессе конденсации водяного пара из дымовых газов вследствие низкой температуры воды (воздуха) и соответственно низкой температуры стенки.

Температура точки росы, при которой проходит конденсация водяного пара, зависит от вида сжигаемого топлива, его влажности, коэффициента избытка воздуха, от величины парциального давления водяного пара в продуктах сгорания.

Исключить появление низкотемпературной коррозии на поверхностях нагрева возможно в том случае, когда температура поверхности со стороны газовой среды будет на 5° С выше температуры точки росы. Такая величина температуры точки росы соответствует температуре конденсации чистой водяного пара и появляется при сжигании топлива.

При сжигании топлива (мазута), который содержит серу, в продуктах сгорания образуется серный ангидрид. Часть этого газа, окисляясь, образует агрессивный серный ангидрид, который, растворяясь в воде, образует на поверхностях нагрева пленку раствора серной кислоты, в результате резко усиливается коррозионный процесс. Присутствие в продуктах сгорания паров серной кислоты повышает температуру точки росы и вызывает коррозию на тех участках поверхности нагрева, температура которых значительно выше температуры точки росы и при сжигании природного газа составляет 55° С, при сжигании мазута – 125…150° С.

В паровых котельных, для большинства случаев, температура воды, поступающей в экономайзер, превышает необходимую температуру потому, что вода поступает из деаэраторов атмосферного типа с температурой 102° С.

Сложнее этот вопрос решается для водогрейных котельных, так как температура теплоносителя во внешнем трубопроводе системы теплоснабжения, поступающий в котлы, зависит от температуры наружного воздуха.

Повысить температуру входящей воды в котел можно способом рециркуляции горячей воды из котла.

Экономичность и надежность работы системы подогрева воды водогрейного котла, зависит от расхода теплоносителя через рециркуляцию. При увеличении подачи насосом увеличивается температура воды, поступающей в котел, также увеличивается температура отходящих газов, а значит, снижается КПД котла. Расход электроэнергии на привод рециркуляционного насоса в этом случае возрастает.

Инструкциями по эксплуатации водогрейных котлов предлагается регулировать работу системы нагрева теплофикационной воды таким образом, чтобы температура воды на входе в котлы при сжигании природного газа не опускалась ниже 60° С. Это требование снижает экономичность их работы, поскольку противокоррозионные мероприятия поддержания температуры стенок поверхностей нагрева можно обеспечить, если температура будет и ниже 60° С. Но при этом необходимо учитывать в расчетах температуру стенок поверхности нагрева.

Анализ проведения такого рода расчетов показывает, что, например для водогрейных котлов, работающих на природном газе, при температуре газов 140° С температуру воды на входе в котел нужно поддерживать не менее 40 ° С, т.е. ниже 60° С, которую предлагают инструкции.

Таким образом, изменив режим работы водогрейных котлов можно экономить тепловую и электрическую энергию в условиях отсутствия низкотемпературной коррозии металлических поверхностей водогрейных котлов.

Эффективность работы системы отопления зависит от многих факторов. К ним относятся номинальная мощность, степень теплоотдачи радиаторов и температурный режим работы. Для последнего показателя важно правильно подобрать степень нагрева теплоносителя. Поэтому нужно определить оптимальную температуру в системе отопления для воды, радиаторов и котла.

От чего зависит температура воды в отоплении

Для правильной работы теплоснабжения необходим график температуры воды в системе отопления. Согласно ему определяется оптимальная степень нагрева теплоносителя в зависимости от влияния тех или иных внешних факторов. По нему можно определить, какая температура воды в батареях отопления должна быть в определенный промежуток времени работы системы.

Общим заблуждением считается, что чем выше степень нагрева теплоносителя, тем лучше. Однако при этом увеличивается расход топлива, возрастают текущие затраты.

Нередко низкая температура батарей отопления не является нарушением норм обогрева помещения. Просто была спроектирована низкотемпературная система теплоснабжения. Именно поэтому точному вычислению нагрева воды следует уделить особое внимание.

Оптимальная температура воды в трубах отопления во многом зависит от внешних факторов. Для ее определения нужно учитывать следующие параметры:

• Тепловые потери дома . Они являются определяющими для расчета любого типа теплоснабжения. Их вычисление будет первым этапом проектирования теплоснабжения;
• Характеристики котла . Если работа этого компонента не будет отвечать расчетным требованиям – температура воды в системе отопления частного дома не поднимется до нужного уровня;
• Материал изготовления труб и радиаторов . В первом случае необходимо использовать трубы с минимальным показателем теплопроводности. Это позволит сократить тепловые потери в системе во время транспортировки теплоносителя от теплообменника котла к радиаторам. Для батарей важно обратное – высокая теплопроводность. Поэтому температура воды в радиаторах центрального отопления, изготовленных из чугуна, должна быть немного выше, чем у алюминиевых или биметаллических конструкциях.

Можно ли самостоятельно определить, какая температура должна быть в батареях отопления? Это зависит от характеристик компонентов системы. Для этого следует ознакомиться со свойствами батарей, котла и труб теплоснабжения.

В централизованной системе теплоснабжения температура труб отопления в квартире не является важным показателем. Важно, чтобы соблюдались нормы нагрева воздуха в жилых комнатах.

Нормы отопления в квартирах и домах

Фактически степень нагрева воды в трубах и радиаторах теплоснабжения является субъективным показателем. Намного важнее знать теплоотдачу системы. Она же в свою очередь зависит от того, какая минимальная и максимальная температура воды в системе отопления могут быть достигнуты в процессе эксплуатации.

Для автономного теплоснабжения вполне применимы нормы центрального отопления. Они подробно изложены в постановлении ПРФ №354. Примечательно, что там не указывается минимальная температура воды в системе отопления.

Важно лишь соблюдать степень нагрева воздуха в помещении. Поэтому в принципе температурный режим работы одной системы может быть отличен от другой. Все зависит от влияющих факторов, которые были указаны выше.

Для того чтобы определить, какая температура должна быть в трубах отопления, следует ознакомиться действующими нормами. В их содержании есть разделение на жилые и нежилые помещения, а также зависимость степени нагрева воздуха от времени суток:

• В комнатах в дневное время . В этом случае норма температуры отопления в квартире должна оставлять +18°С для помещений в средине дома и +20°С в угловых;
• В жилых комнатах ночью . Допускается некоторое снижение. Но при этом температура радиаторов отопления в квартире должна обеспечивать соответственно +15°С и +17°С.

За соблюдением этих нормативов отвечает управляющая компания. В случае их нарушения можно запросить перерасчет оплаты за услуги отопления. Для автономного теплоснабжения делается таблица температур для отопления, куда вносят значения нагрева теплоносителя и степень нагрузки на систему. При этом ответственность за нарушение этого графика никто не несет. Это отразится на комфорте пребывания в частном доме.

Для централизованного отопления обязательным является поддержание требуемого уровня нагрева воздуха на лестничных площадках и нежилых помещений. Температура воды в батареях отопления должна быть такой, чтобы воздух нагревался до минимального значения +12°С.

Расчет температурного режима работы отопления

Во время расчета теплоснабжения необходимо учитывать свойства всех компонентов. В особенности это касается радиаторов. Какая оптимальная температура должна быть в батареях отопления – +70°С или +95°С? Все зависит от теплового расчета, который выполняется еще на этапе проектирования.

Сначала необходимо определить тепловые потери в здании. На основе полученных данных выбирается котел с соответствующей мощностью. Затем наступает самый сложный этап проектирования – определение параметров батарей теплоснабжения.

Они должны обладать определенным уровнем теплоотдачи, которая повлияет на график температуры воды в системе отопления. Производители указывают это параметр, но только для определенного режима работы системы.

Если для поддержания комфортного уровня нагрева воздуха в комнате потребуется затратить 2 кВт тепловой энергии – значит радиаторы должны обладать не меньшим показателем теплоотдачи.

Для определения этого необходимо знать следующие величины:

• Допустимо максимальную температуру воды в системе отопления – t1 . Она зависит от мощности котла, температурным пределом воздействия на трубы (в особенности полимерные);
• Оптимальная температура, которая должна быть в обратных трубах отопления – t Это определяется типом разводки магистралей (однотрубная или двухтрубная) и общей протяженностью системы;
• Необходимая степень нагрева воздуха в помещении – t.

Тнап=(t1-t2)*((t1-t2)/2-t3)

Q=k*F*Тнап

Где k – коэффициент теплопередачи прибора отопления. Это параметр должен быть указан в паспорте; F – площадь радиатора; Тнап – тепловой напор.

Варьируя различные показатели максимальной и минимальной температуры воды в системе отопления можно определить оптимальный режим работы системы. Важно правильно изначально рассчитать требуемую мощность отопительного прибора. Чаще всего показатель низкой температуры в батареях отопления связан с ошибками проектирования отопления. Специалисты рекомендуют к полученной величине мощности радиатора прибавить небольшой запас – порядка 5%. Это понадобится в случае критического снижения температуры на улице в зимний период.

Большинство производителей указывают теплоотдачу радиаторов согласно принятым стандартам EN 442 для режима 75/65/20. Это соответствует норме температуры отопления в квартире.

Температура воды в котле и трубах отопления

После выполнения вышеописанного расчета необходимо адаптировать таблицу температур отопления для котла и труб. Во время работы теплоснабжения не должны возникать аварийные ситуации, частой причиной которой является нарушение температурного графика.

Нормальный показатель температуры воды в батареях центрального отопления может составлять до +90°С. За этим строго следят на этапе подготовки теплоносителя, его транспортировки и распределению по жилым квартирам.

Намного сложнее ситуация с автономным теплоснабжением. В этом случае контроль полностью зависит от собственника дома. Важно следить, чтобы не наблюдалось превышение температуры воды в трубах отопления, выходящее за рамки составленного графика. Это может повлиять на безопасность работы системы.

Если показатель температуры воды в системе отопления частного дома превысит норму, могут произойти следующие ситуации:

• Повреждения трубопроводов . В особенности это касается полимерных магистралей, у которых максимальный нагрев может составлять +85°С. Именно поэтому нормальное значение температуры труб отопления в квартире обычно равен +70°С. В противном случае может произойти деформация магистрали и возникнет порыв;
• Превышение нагрева воздуха . Если температура радиаторов теплоснабжения в квартире провоцирует повышение степени нагрева воздуха свыше +27°с – это выходит за пределы нормы;
• Уменьшение срока эксплуатации компонентов отопления . Это относится как к радиаторам, так и к трубам. Со временем максимальная температура воды в системе теплоснабжения приведет к поломке.

Также нарушение графика температуры воды в системе автономного отопления провоцирует формирование воздушных пробок. Это происходит за счет перехода теплоносителя из жидкого состояния в газообразное. Дополнительно это влияет на образование коррозии на поверхности металлических компонентов системы. Именно поэтому необходимо точно рассчитать, какая температура должна быть в батареях теплоснабжения, учитывая их материал изготовления.

Чаще всего нарушение теплового режима работы наблюдается у твердотопливных котлов. Это связано с проблемой регулировки их мощности. При достижении критического уровня температуры в трубах отопления сложно быстро уменьшить мощность котла.

Влияние температуры на свойства теплоносителя

Кроме вышеописанных факторов температура воды в трубах теплоснабжения влияет на ее свойства. На этом основан принцип работы гравитационных систем отопления. При увеличении уровня нагрева воды происходит ее расширение и возникает циркуляция.

Однако в случае использования антифризов превышение нормы температура в батареях отопления может привести к другим результатам. Поэтому для теплоснабжения с теплоносителем, отличным от воды, следует сначала узнать допустимые показатели его нагрева. Это не касается температуры радиаторов централизованного теплоснабжения в квартире, так как в подобных системах не применяются жидкости на основе антифризов.

Антифриз используется в том случае, если будет вероятность влияния низкой температуры на батареи отопления. В отличие от воды он не начинает переходить из жидкого состояния в кристаллообразное при достижении 0°С. Однако если работа теплоснабжения входит за нормы таблицы температур для отопления в большую сторону – могут происходить следующие явления:

• Пенообразование . Это влечет за собой увеличение объема теплоносителя и как следствие – возрастание давления. Обратный процесс при остывании антифриза наблюдаться не будет;
• Формирование известкового налета . В состав антифриза входит некоторое количество минеральных компонентов. При нарушении нормы температуры отопления в квартире в большую сторону начинается их выпадение в осадок. Со временем это приведет к засору труб и радиаторов;
• Повышение показателя густоты. Могут наблюдаться сбои в работе циркуляционного насоса, если его номинальная мощность не была рассчитана на возникновение таких ситуаций.

Поэтому намного проще следить за температурой воды в системе теплоснабжения частного дома, чем контролировать степень нагрева антифриза. Кроме этого составы на основе этиленгликоля при испарении выделяю вредный для человека газ. В настоящее время их практически не применяют в качестве теплоносителя в автономных системах теплоснабжения.

Перед заливкой в отопление антифриза следует заменить все резиновые прокладки на паранитовые. Это связано с повышенным показателем проницаемости этого типа теплоносителя.

Способы нормализации температурного режима отопления

Минимальное значение температуры воды в системе отопления не является главной угрозой для ее работы. Это, безусловно, сказывается на микроклимате в жилых помещениях, но никоим образом не влияет на функционирование теплоснабжения. В случае превышения нормы нагрева воды могут возникнуть аварийные ситуации.

При составлении схемы отопления необходимо предусмотреть ряд мер, направленных на исключение критического повышения температуры воды. В первую очередь это приведет к росту давления и увеличению нагрузки на внутреннюю поверхность труб и радиаторов.

Если это явление разовое и недолгое – компоненты теплоснабжения могут не пострадать. Однако такие ситуации возникают при постоянном воздействии определенных факторов. Чаще всего это неправильная работа твердотопливного котла.

• Установка группы безопасности . В ее состав входят воздухоотводчик, спускной клапан и манометр. Если температура воды достигнет критического уровня – эти компоненты удалят избыток теплоносителя, тем самым обеспечив нормальную циркуляцию жидкости для ее естественного остывания;
• Смесительный узел . Он соединяет обратную и подающую трубу. Дополнительно устанавливается двухходовой клапан с сервоприводом. Последний подключается к датчику температуры. Если значение степени нагрева превысит норму – откроется клапан и произойдет смешение потоков горячей и остывший воды;
• Электронный блок управления отопление . Он фиксирует температуру воды на различных участках системы. В случае нарушения теплового режима он подаст соответствующую команду процессору котла для уменьшения мощности.

Эти меры помогут предотвратить некорректную работу отопления еще на начальном этапе возникновения проблемы. Сложнее всего регулировать уровень температуры воды в системах с твердотопливным котлом. Поэтому для них особое внимание следует уделить выбору параметров группы безопасности и смесительного узла.

Влияние температуры воды на ее циркуляцию в отоплении подробно описано в видеоматериале:

2. КИТ котла при разной температуре поступающего в него

Чем меньшей температуры в котел поступает , тем больше разность температур на разных сторонах перегородки теплообменника котла, и тем эффективнее тепло переходит из выхлопных газов (продуктов сгорания) в через стенку теплообменника. Приведу пример с двумя одинаковыми чайниками, поставленными на одинаковые конфорки газовой плиты. Одна конфорка включена на максимальное пламя, а другая на среднее. Закипит быстрее тот чайник, который стоит на максимальном пламени. А почему? Потому, что разность температур между продуктами сгорания под этими чайниками и температурой воды для этих чайников будет разная. Соответственно скорость теплообмена при бОльшей разнице температур будет бОльшей.

Применительно к котлу отопления, мы не можем увеличивать температуру сгорания, так как это приведет к тому, что большАя часть нашего тепла (продуктов сгорания газа) будет вылетать через выхлопную трубу в атмосферу. Но мы можем так спроектировать нашу систему отопления (далее СО), чтобы понизить температуру , поступающего в , а следовательно, понизить и среднюю температуру циркулирующего через . Среднюю температуру на обратке (входе) в и подаче (выходе) из котла будем называть температурой «котловой воды».

Как правило, наиболее экономичным тепловым режимом работы неконденсационного котла считают режим 75/60. Т.е. с температурой на подаче (выходе из котла) +75 градусов, а на обратке (входе в котел) +60 градусов Цельсия. Ссылка на этот тепловой режим есть в паспорте котла, при указании его КПД (обычно указывают режим 80/60). Т.е. в другом тепловом режиме, КПД котла будет уже ниже заявленного в паспорте.

Поэтому современная система отопления должна работать в проектном (например 75/60) тепловом режиме весь отопительный период, вне зависимости от уличной температуры, кроме случаев использования уличного датчика температуры (смотрите ниже). Регулирование же теплоотдачи отопительных приборов (радиаторов) в период отопительного периода должно осуществляться не посредством изменения температуры , а посредством изменения величины протока через отопительные приборы (применение термостатических вентилей и термоэлементов, т.е. «термоголовок»).

Во избежание образования кислотного конденсата на теплообменнике котла, для неконденсационного котла температура в его обратке (входе) не должна быть ниже +58 градусов Цельсия (принимают обычно с запасом, как +60 градусов).

Оговорюсь, что на образование кислотного конденсата также существенное значение оказывает соотношение поступающего в камеру сгорания воздуха и газа. Чем больше избыток воздуха, поступающего в камеру сгорания - тем меньше кислотного конденсата. Но не стоит этому радоваться, так как избыток воздуха приводит к большому перерасходу газового топлива, что в конечном итоге "бьёт нас по карману".

Приведу для примера фото, показывающее, как разрушает теплообменник котла кислотный конденсат. На фото теплообменник настенного котла Вайлант, проработавшего всего один сезон в неверно спроектированной системе отопления. Видна довольно сильная коррозия со стороны обратки (входа) котла.

Для конденсационных же , кислотный конденсат не страшен. Так как теплообменник конденсационного котла изготавливается из специальной качественной легированной нержавеющей стали, которая «не боится» кислотного конденсата. Также и конструкция конденсационного котла устроена так, что кислотный конденсат стекает через трубочку в специальную емкость для сбора конденсата, но не попадает ни на какие электронные узлы и компоненты котла, где он мог бы повредить эти узлы.

Некоторые конденсационные котлы умеют сами изменять температуру на своей обратке (входе) за счет плавного изменения процессором котла мощности циркуляционного насоса. Тем самым увеличивая, экономность сжигания газа.

Для дополнительной экономии газа, используют подключение датчика уличной температуры к котлу. Большинство настенных имеют возможность автоматически менять температуру в зависимости от уличной температуры. Делается это для того, чтобы при уличной температуре, которая теплее, чем температура холодной пятидневки (самые сильные морозы), автоматически понижать температуру котловой воды. Как писалось выше, это уменьшает расход газа. Но при использовании неконденсационного котла, важно не забывать о том, что при изменении температуры котловой воды, температура на обратке (входе) котла не должна падать ниже +58 градусов, иначе будет образовываться кислотный конденсат на теплообменнике котла и разрушать . Для этого при пуско-наладке котла, в режиме программирования котла, выбирается такая кривая зависимости температуры от уличной температуры, при которой бы температура в обратке котла не приводила бы к образованию кислотного конденсата.

Хочу сразу предупредить, что при использовании неконденсационного котла и пластиковых труб в системе отопления, устанавливать датчик уличной температуры практически беЗсмысленно. Так как мы можем проектировать для долговременной службы пластиковых труб температуру на подаче котла не выше +70 градусов (+74 в период холодной пятидневки), а во избежание образования кислотного конденсата, проектировать температуру на обратке котла не ниже +60 градусов. Эти узкие «рамки» и делают применение погодозависимой автоматики беЗполезным. Так как такие рамки требуют температуры в интервале +70/+60. Вот уже при применении медных или стальных труб в системе отопления, уже появляется смысл использовать погодозависимую автоматику в системах отопления даже при использовании неконденсационного котла. Так как можно проектировать тепловой режим котла 85/65, который режим может меняться под управлением погодозависимой автоматики, например, до 74/58 и давать экономию в расходе газа.

Приведу пример алгоритма изменения температуры на подаче котла в зависимости от температуры уличной температуры на примере котла Baxi Luna 3 Komfort (ниже). Также, некоторые котла, например, Вайлант, могут поддерживать заданную температуру не на своей подаче, а на своей обратке. И если Вы установили режим поддержания температуры на обратке +60, то Вы можете не опасаться появления кислотного конденсата. Если же при этом температура на подаче котла будет изменяться до +85 градусов включительно, но если Вы применяете медные или стальные трубы, то такая температура в трубах не уменьшает срок их службы.

Из графика мы видим, что, например, при выборе кривой с коэффициентом 1,5 автоматически будет менять температуру на своей подаче от +80 при уличной температуре -20 градусов и ниже, до температуры подачи +30 при уличной температуре +10 (на среднем участке кривой зависимости температура подачи +.

Но насколько температура подачи +80 уменьшит срок службы пластиковых труб (Справка: по данным производителей, гарантийный срок службы пластиковой трубы при температуре +80, составляет всего 7 месяцев, поэтому на надейтесь на 50 лет), или температура обратки ниже +58 снизит срок службы котла, к сожалению, не имеется озвученных производителями точных данных.

И получается, что при применении погодозависимой автоматики с неконденсационным газ экономить-то Вы сможете, но вот насколько уменьшиться срок службы труб и котла предугадать невозможно. Т.е. в вышеописанном случае применение погодозависимой автоматики будет на Ваш страх и риск.

Таким образом, наибольший смысл в применении погодозависимой автоматики при использовании конденсационного котла и медных (или стальных) труб в системе отопления. Так как погодозависимая автоматика сможет автоматически (и без вреда для котла) изменять тепловой режим котла с, например, 75/60 для холодной пятидневки (к примеру, -30 градусов на улице) до режима 50/30 (к примеру, +10 градусов на улице). Т.е. можно безболезненно выбрать кривую зависимости, например, с коэффициентом 1,5 не опасаясь высокой температуры подачи котла в морозы, в тоже время не опасаясь появления кислотного конденсата в при оттепелях (для конденсационных справедлива формула, что чем больше в них образуется кислотного конденсата, тем больше они экономят газ). Для интереса выложу график зависимости КИТ конденсационного котла, в зависимости от температуры в обратке котла.

3.КИТ котла в зависимости от соотношения массы газа к массе воздуха для сгорания.

Чем полнее сгорает газовое топливо в камере сгорания котла, тем больше тепла мы сможем получить от сжигания килограмма газа. Полнота же сгорания газа зависит от соотношения массы газа к массе поступающего в камеру сгорания воздуха для горения. Это можно сравнить с настройкой карбюратора в двигателе внутреннего сгорания автомобиля. Чем лучше настроен карбюратор, тем меньше при одной и той же мощности двигателя.

Для регулировки соотношения массы газа к массе воздуха в современных котлах используется специальное устройство, дозирующее количество подачи газа в камеру сгорания котла. Его называют газовой арматурой или электронным модулятором мощности. Основное назначение этого устройства – автоматическое модулирование мощности котла. Также и регулировка оптимального соотношения газа к воздуху производиться на нем, но уже вручную, единожды при пуско-наладке котла.

Для этого, при пуско-наладке котла, нужно вручную, настроить давление газа по дифференциальному манометру на специальных контрольных штуцерах газового модулятора. Настраивается два уровня давления. Для режима максимальной мощности, и для режима минимальной мощности. Методика и инструкция по проведению настройки изложена обычно в паспорте котла. Дифференциальный манометр-же можно не покупать, а изготовить из школьной линейки и прозрачной трубочки от гидроуровня или системы переливания крови. Давление газа в газовой магистрали очень малое (15-25 мБар), меньше, чем при выдохе человека, поэтому при отсутствии рядом открытого огня проведение такой настройки безопасно. К сожалению, далеко не все сервисники при проведении пуско-наладки котла производят процедуру настройки давления газа на модуляторе (от лени). Но если Вам нужно получить максимально экономную по расходу газа работу Вашей системы отопления, то такую процедуру Вам нужно обязательно произвести.

Также при пуско-наладке котла, нужно по методике и таблице (приводится в паспорте котла) настроить сечение диафрагмы в воздуховодных трубах котла в зависимости от мощности котла и конфигурации (и длины) труб выхлопа и забора воздуха для горения. От правильности выбора этого сечения диафрагмы, также зависит правильность соотношения объема воздуха подаваемого в камеру сгорания к объему подаваемого газа. Правильное это соотношение обеспечивает наиболее полное сгорание газа в камере сгорания котла. А, следовательно, и сводит к необходимому минимуму потребение газа. Приведу (для примера методики правильной установки диафрагмы) скан из паспорта котла Бакси Нувола 3 Комфорт -

4. КИТ котла в зависимости от температуры поступающего в него для горения воздуха.

Также экономность расходования газа зависит от температуры воздуха, поступающего в камеру сгорания котла. Приведенный в паспорте КПД котла, справедлив для температуры воздуха поступающего в камеру сгорания котла +20 градусов Цельсия. Это объясняется тем, что при поступлении в камеру сгорания более холодного воздуха, часть тепла уходит на разогрев этого воздуха.

Котлы бывают «атмосферные», которые забирают воздух для горения из окружающего пространства (из помещения в котором они установлены) и «турбокотлы» с закрытой камерой сгорания, в которую воздух поступает принудительно с помощью турбокомпрессора, расположенного в . При прочих равных условиях «турбокотел» будет обладать большей экономичностью расхода газа, чем «атмосферный» .

Если с «атмосферным» все понятно, то с «турбокотлом» возникают вопросы, откуда лучше забирать воздух в камеру сгорания. «Турбокотел» устроен так, что приток воздуха в его камеру сгорания, можно организовать из помещения в котором он установлен, а можно сразу с улицы (посредством коаксиального дымохода, т.е. дымохода «труба в трубе»). К сожалению, у обоих этих способов есть и плюсы и минусы. При поступлении воздуха из внутренних помещений дома, температура воздуха для сгорания выше, чем при заборе с улицы, но вся пыль, образующаяся в доме, прокачивается через камеру сгорания котла, засоряя её. Особенно забивается пылью и грязью камера сгорания котла при проведении отделочных работ в доме.

Не забывайте, что для безопасной работы «атмосферного» или «турбокотла» с забором воздуха из помещений дома, необходимо организовать правильную работу приточной части вентиляции. Например, должны быть установлены и открыты приточные клапаны на окнах дома.

Также при удалении продуктов сгорания котла вверх через крышу, стоит учесть стоимость изготовления утепленного дымохода с конденсатоотводчиком.

Поэтому наибольшую популярность (в том числе по финансовым соображениям) приобретают системы коаксиального дымохода «через стену на улицу». Где по внутренней трубе выбрасываются выхлопные газы, а по наружной трубе закачивается с улицы воздух для горения. При этом выхлопные газы подогревают засасываемый для горения воздух, так как коаксиальная труба при этом выступает как теплообменник.

5.КИТ котла в зависимости от времени непрерывной работы котла (отсутствию «тактования» котла).

Современные котлы сами подстраивают свою вырабатываемую тепловую мощность, под тепловую мощность потребляемую системой отопления. Но пределы автоподстройки мощности ограничены. Большинство неконденсационных могут модулировать свою мощность примерно от 45 до 100% номинальной мощности. Конденсационные модулируют мощность в соотношении 1 к 7 и даже 1 к 9. Т.е. неконденсационный котел номинальной мощностью 24 кВт, сможет в режиме непрерывной работы выдавать не менее, к примеру, 10,5 кВт. А конденсационный, к примеру, 3,5 кВт.

Если же при этом температура на улице намного теплее, чем в холодную пятидневку, то может быть ситуация, когда теплопотери дома меньше, чем минимально возможно вырабатываемая мощность. Например, теплопотери дома 5 кВт, а минимально модулируемая мощность 10 кВт. Это приведет к периодическому отключению котла по превышению заданной температуры на его подаче (выходе). Может случиться так, что котел будет включаться и выключаться каждые 5 минут. Частое включение/выключение котла называют «тактованием» котла. Тактование помимо того, что снижает срок службы котла, еще и существенно повышает расход газа. Сравню расход газа в режиме тактования с расходом бензина автомобилем. Считайте, что расход газа при тактовании – это езда в городских пробках по расходу топлива. А непрерывный режим работы котла – это езда по свободной автотрассе по расходу топлива.

Дело в том, что в процессор котла заложена программа, которая позволяет котлу при помощи встроенных в него датчиков косвенным образом измерять потребляемую системой отопления тепловую мощность. И подстраивать вырабатываемую мощность под эту потребность. Но на это котлу требуется от 15 до 40 минут в зависимости от емкости системы. И в процессе подстраивания своей мощности работает не в оптимальном по расходу газа режиме. Сразу после включения котел модулирует максимальную мощность и только с течением времени, постепенно методом аппроксимации выходит на оптимальный расход газа. Получается, что когда котел тактует чаще, чем 30-40 минут, у него не хватает времени, чтобы выйти на оптимальный режим и расход газа. Ведь с началом нового такта, котел начинает подбор мощности и режима заново.

Для устранения тактования котла устанавливается комнатный термостат. Его лучше установить на первом этаже посередине дома и, если в помещении где он установлен имеется отопительный прибор, то ИК излучение этого отопительного прибора должно попадать на комнатный термостат в минимуме. Также на этом отопительном приборе не должен быть установлен термоэлемент (термоголовка) на термостатическом вентиле.

Многие котлы уже комплектуются выносной панелью управления. Внутри этой панели управления и расположен комнатный термостат. Причем он электронный и программируемый по часовым зонам суток и по дням недели. Программирование температуры в доме по времени суток, по дням недели, и когда уезжаете на несколько дней, также позволяет очень существенно сэкономить на расходе газа. Вместо съемной панели управления на котел устанавливается декоративная заглушка. Для примера приведу фото съемной панели управления Baxi Luna 3 Komfort, установленной в холле первого этажа дома, и фото этого же котла установленного в пристроенной к дому котельной с установленной декоративной заглушкой вместо панели управления.

6. Использование бОльшей доли лучистого тепла в отопительных приборах.

Также можно экономить любое топливо, а не только газовое, применяя отопительные приборы с бОльшей долей лучистого тепла.

Объясняется это тем, что у человека нет возможности чувствовать именно температуру окружающей среды. Человек может чувствовать только баланс между получаемым и отдаваемым количеством тепла, но не температуру. Пример. Если мы возьмём руки алюминиевую болванку с температурой +30 градусов, нам она будет казаться холодной. Если же мы возьмём в руки кусок пенопласта с температурой -20 градусов, то он будет нам казаться тёплым.

Применительно же к среде, в которой человек находится, при отсутствии сквозняков, человек не чувствует температуру окружающего воздуха. А только температуру окружающих его поверхностей. Стен, пола, потолка, мебели. Приведу примеры.

Пример 1. Когда Вы спускаетесь в погреб, то через несколько секунд Вам становиться зябко. Но это не от того, что температура воздуха в погребе, например, +5 градусов (ведь воздух в неподвижном состоянии является лучшим теплоизолятором, и Вы не могли замерзнуть от теплообмена с воздухом). А от того, что изменился баланс взаимообмена лучистого тепла с окружающими поверхностями (Ваше тело имеет температуру поверхности в среднем +36 градусов, а погреб имеет температуру поверхностей в среднем +5 градусов). Вы начинаете отдавать лучистого тепла намного больше, чем получаете. Поэтому Вам и становиться холодно.

Пример 2. Когда Вы находитесь в литейном или сталеплавильном цеху (или просто у большого костра), то Вам становится жарко. Но это не от того, что высока температура воздуха. Зимой, при частично выбитых окнах в литейном цеху температура воздуха в цеху может быть -10 градусов. Но Вам всё равно очень жарко. Почему? Конечно же, температура воздуха здесь ни причём. Высокая температура поверхностей, а не воздуха изменяет баланс лучистого теплообмена Вашего тела и окружающей среды. Вы начинаете получать намного больше тепла, чем излучаете. Поэтому люди, трудящиеся в литейных и сталеплавильных цехах, вынуждены надевать на себя ватные штаны, ватники и шапки ушанки. Для защиты не от холода, а от слишком большой величины лучистого тепла. Чтобы не получить тепловой удар.

Отсюда делаем вывод, который не осознают многие современные специалисты по отоплению. Что нужно нагревать поверхности окружающие человека, но не воздух. Когда мы греем только воздух, то сначала воздух поднимается к потолку, а только потом, опускаясь, воздух нагревает стены и пол за счет конвективного круговорота воздуха в помещении. Т.е. сначала тёплый воздух поднимается под потолок, нагревая его, затем по дальней стороне комнаты спускается на пол (и только тогда начинает нагреваться поверхность пола) и далее по кругу. При таком чисто конвективном способе отопления помещений, возникает некомфортное распределение температуры по помещению. Когда самая высокая температура в помещении на уровне головы, средняя на уровне пояса, и самая низкая на уровне ног. Но Вы наверняка помните пословицу: "Держи голову в холоде, а ноги в тепле!".

Не случайно в СНИПе указано, что в комфортном доме, температура поверхностей наружных стен и пола не должна быть ниже средней температуры в помещении более, чем на 4 градуса. Иначе возникает эффект, что одновременно жарко и душно, но в то же время зябко (в том числе по ногам). Получается, что в таком доме нужно жить «в трусах и валенках».

Вот так издалека был вынужден привести Вас к осознанию того, какие отопительные приборы лучше использовать в доме, не только для комфортности, но и для экономии топлива. Конечно же отопительные приборы, как Вы уже и догадались, нужно использовать с наибольшей долей лучистого тепла. Давайте посмотрим, какие отопительные приборы дают нам наибольшую долю лучистого тепла.

Пожалуй, к таким отопительным приборам можно отнести так называемые «тёплые полы», а также «тёплые стены» (приобретающие всё бОльшую популярность). Но и среди обычно наиболее распространенных отопительных приборов можно выделить по наибольшей доле лучистого тепла стальные панельные радиаторы, трубчатые радиаторы и чугунные радиаторы. Вынужден считать, что наибольшую долю лучистого тепла дают стальные панельные радиаторы, так как производители таких радиаторов указывают долю лучистого тепла, а производители трубчатых и чугунных радиаторов хранят это в тайне. Так же хочу сказать, что получившие в последнее время алюминиевые и биметаллические «радиаторы» вовсе не имеют права называться радиаторами. Их так называют только потому, что они такие же секционные, как и чугунные радиаторы. То есть называют их «радиаторами» просто «по инерции». Но по принципу своего действия алюминиевые и биметаллические радиаторы нужно относить к классу конвекторов, а не радиаторов. Так как доля лучистого тепла у них менее 4-5%.

У панельных же стальных радиаторов доля лучистого тепла варьируется от 50% до 15% в зависимости от типа. Наибольшая доля лучистого тепла у панельных радиаторов типа 10, у которых доля лучистого тепла 50%. У типа 11 доля лучистого тепла 30%. У типа 22 доля лучистого тепла 20%. У типа 33 доля лучистого тепла 15%. Есть еще стальные панельные радиаторы, производимые по так называемой технологии Х2, например фирмы Керми. Она представляет собой радиаторы типа 22, в которых проходит сначала по лицевой плоскости радиатора, а уже только потом по тыльной плоскости. За счет этого увеличивается температура лицевой плоскости радиатора относительно тыльной плоскости, а следовательно и доля лучистого тепла, так как только ИК излучение лицевой плоскости попадает в помещение.

Уважаемая фирма Керми утверждает, что при использовании радиаторов сделанных по технологии Х2, потребление топлива уменьшается минимум на 6%. Конечно же, сам лично не имел возможности в лабораторных условиях подтвердить или опровергнуть эти цифры, но исходя из законов теплофизики, применение такой технологии действительно позволяет экономить топливо.

Выводы. Советую в частном доме или коттедже использовать стальные панельные радиаторы во всю ширину оконного проема, в порядке убывания предпочтительности по типам: 10, 11, 21, 22, 33. Когда величина теплопотерь в помещении, а также ширина оконного проема и высота подоконника не позволяют использовать типы 10 и 11 (не хватает мощности) и требуется применение типа 21 и 22, то при наличии финансовой возможности, посоветую использовать не обычные типы 21 и 22, а по технологии Х2. Если, конечно, применение технологии Х2 окупится в Вашем случае.

Перепечатка не возбраняется,
при указании авторства и ссылки на этот сайт.

Дисклеймер:
Сразу скажу - я не специалист и в котлах мало понимаю. Поэтому ко всему, что написано ниже можно и нужно относиться скептически. Меня не пинайте, но альтернативные точки зрения буду рад услышать. Я искал информацию для себя, как оптимально использовать газовый котел, чтобы он прослужил максимально долго и чтобы как можно меньше тепла выпустить в трубу.

Началось всё с того, что я не знал какую температуру теплоносителя выбрать. Колесико выбора есть, а информации на эту тему нет. ни в инструкции нигде. Найти её было реально сложно. Я сделал для себя некоторые заметки. Не ручаюсь, что они верны, но они могли бы кому-то пригодиться. Это тема не ради холивара, я не призываю покупать ту или иную модель, но хочу разобраться как это работает и что от чего зависит.

Суть:
1) КПД любого котла тем выше, чем холоднее вода во внутреннем радиаторе. Холодный радиатор забирает в себя весь жар от горелки, выпуская на улицу воздух минимальной температуры.

2) Единственные потери по КПД, которые я вижу, это только отработанные газы. Всё остальное остаётся в стенах дома (мы рассматриваем только случай, когда котел стоит в помещении, которое нуждается в его отоплении. Больше я не вижу, почему КПД может снижаться.

3) Важно. Не путайте вилку КПД, которую пишут в характеристиках (например от 88% до 90%) с тем, о чём я пишу. Эта вилка относится не к температуре теплоносителя, а только к мощности котла.

Что это значит? Многие котлы могут работать с высоким КПД даже на мощности 40-50% от номинальной. Например, мой котел может работать на 11 квт и на 28 квт (это регулируется давлением в газовой горелке). Производитель говорит, что КПД при 11квт будет 88%, а при 28 квт - 90%.

Но какая температура воды при этом должна быть в радиаторе котла, производитель не указывает (либо я не нашёл). Вполне возможно, что при нагреве радиатора до 88 градусов КПД падает процентов на 20. Я не знаю. Надо измерять теплопотери с исходящими газами. но я для этого слишком ленив.

4) Почему же не настроить все котлы на минимальную температуру тепплоносителя? Потому что когда радиатор холодный (а 30-50 градусов, уже весьма холодный, относительно пламени горелки) - на нём образуется конденсат от воды и соединений, которые примешены в газе. Это как холодное стекло в ванной, куда собирается вода. Только там не чистая вода, а ещё всякая химия из газа. Этот конденсат очень вреден для большинства материалов, из которых делают радиатор внутри котла (чугун, медь).

5) Конденсат в больших количествах выпадает при температуре радиатора холоднее 58 градусов. Это довольно постоянное значение, потому что температура горения газа примерно постоянна. И количество примесей и воды в газе стандартизировано ГОСТами.

Поэтому есть правило, что в обычные котлы обратка должна приходить градусов 60 и выше. Иначе радиатор быстро выйдет из строя. У котлов даже есть специальная фишка - при включении горелки они отключают циркуляционный насос, чтобы быстрее нагреть свой радиатор до заданной температуры, уменьшив выпадение конденсата на него.

4) Есть конденсационные котлы - их фишка в том, что они не боятся конденсата, наоборот, они стараются по-максимуму охолодить продукты горения, что способствуют повышенному выпаданию конденсата (никакого чуда в таких котлах нет, конденсат в данном случае просто побочный продукт охлаждения выходящих газов). Таким образом они не выпускают лишнее тепло в трубу, используя все тепло по-максимуму. Но даже при использовании таких котлов, если вам надо сильно нагреть теплоноситель (если в доме установлено мало батарей/теплых полов и вам не хватает тепла) - горячий радиатор (хотя бы 60 градусов) этого котла уже не может выбрать всё тепло из воздуха. И его КПД падает практически до обычных значений. А конденсат почти не образуется, вылетая в трубу вместе с киловаттами тепла.

5) Низкая температура теплоносителя (характеристика, которая даётся в нагрузку к конденсационным котлам) хороша всем - она не разрушает пластиковые трубы, её можно напрямую пускать в теплый пол, горячие радиаторы не поднимают пыль, не создают ветер в помещении (движение воздуха от раскаленных батарей снижает комфорт), об них невозможно обжечься, они не способствуют разложению красок и лаков рядом с радиаторами (меньше вредных веществ). К слову, больше 85 градусов батареи вообще запрещено греть по санитарным мерам, именно из-за причин озвученных выше.

Но у низкой температуры теплоносителя, есть один минус. КПД радиаторов (батарей в доме) сильно зависит от температуры. Чем ниже температура теплоносителя, тем ниже КПД радиаторов. Но это не значит, что вы будете платить больше за газ (с газом этот КПД вообще никак не связан). Но это значит, что надо будет купить и разместить больше радиаторов/теплых полов, чтобы они смогли отдать столько же тепла в дом при более низкой рабочей температуре.

Если при 80 градусах нужен один радиатор в комнате, то при 30 градусах их нужно штуки три (эти цифры я взял из головы).

6) Помимо конденсационных, есть котлы "низкотемпературные" . У меня как раз такой. Они вроде бы могут жить при температуре воды от 40 градусов. Конденсат там тоже образуется, но вроде бы не так сильно, как в обычных котлах. Там есть какие-то инженерные решения, снижающие его интенсивность (двойные стенки радиатора внутри котла или ещё какая-то петрушка, про это крайне мало информации). Возможно это тупо маркетинг и работает только на словах? Я не знаю.

Для себя я решил ставить хотя бы 50-55 градусов, чтобы обратка была хотя бы около 40 (на вскидку, термометра у меня нет). Для меня это спасение, потому что у меня неправильно смонтированы теплые полы (в доме при покупке уже была вся разводка), и греть их водой 70 градусов было бы совсем неправильно. Пришлось бы пересобирать коллектор, добавлять ещё один насос... А 50-60 градусов для меня вообще нормально в теплых полах, у меня стяжка толстая, пол не горячий. Плохо это или не плохо, я не знаю, но так уже есть и ничего с этим не сделать. Хотя, я подозреваю, что КПД от этого всё-же немного страдает, да и стяжка не становится прочнее от диких перепадов. Но что поделать.

Вопрос, конечно, как это всё скажется на КПД и радиаторе котла. Но никакой информации у меня на эту тему нет.

7) Для обычного котла, судя по всему, оптимально греть воду до 80-85 градусов. Видимо, если 80 подача, то обратка около 60 будет в среднем по больнице. Кто-то даже говорит, что так КПД выше, но я не вижу ни одной разумной причины, почему КПД может расти с температурой теплоносителя. Мне кажется, что КПД котла должен падать при увеличении температуры теплоносителя (вспоминаем про газы, которые уходят из дома в трубу).

8) Я уже писал, почему горячий теплоноситель не приветствуется. И ещё раз подчеркну одно мнение, которое я видел в интернете. Говорят, для пластиковых труб максимальная разумная температура - 75 градусов. Уверен, что трубы выдержат и 100 градусов, но большая температура вроде бы приводит к повышенному износу. Понятия не имею, чего там "изнашивается", может быть это фэйк. Но я всё-равно не сторонник шарашить кипятком по трубам. Все причины указал выше.

9) Из всего этого следует мнение (не моё), что погодозависимая автоматика почти никогда не нужна, потому что она регулирует температуру теплоносителя не оптимально для долговечного использования котла (либо убивая его КПД). То есть если котёл конденсационный, то лучше греть до одной температуры, и повышать её только если совсем холодно в доме. Зависит это в первую очередь от дома, утепления и количества радиаторов (и в последнюю очередь от температуры за бортом). А обычный котел всё-равно лучше греть до 70 градусов иначе ему хана. Соответственно низкотемпературный где-то в районе 50-55 в среднем. Ручной котроль рулит? Два раза за зиму можно и в ручную увеличить температуру если чувствуете, что радиаторы уже не отдают достаточно тепла в дом.

Вообще, очень жаль, что нет таблички от производителя с идеальным расчётным теплоносителем для каждого котла. Чтобы под эту температуру затачивать всю СО.

Ещё раз - я ваще чайник и ни на что не претендую, разбирался в теме я всего несколько часов. Но я точно знаю, что информации на эту тему крайне мало и буду рад, если эта ветка послужит отправной точкой для дискуссии, даже если я не прав по всем пунктам.

Подскажите по котлам и по тактованию. При достижении заданной темп-ры теплоносителя, котел должен же снижать расход газа и выходить на минимальную (или около того) мощность? В итоге тактования быть не должно. Если только минимальная мощность не оказывается больше, чем нужно для поддержания заданной темп-ры теплоносителя.

Тогда вопрос: как узнать диапазон мощности котла (или, что эквивалентно, диапазон расхода газа). С максимальной понятно - она указана везде.

Нажмите, чтобы раскрыть...

В одной комнате? Как бы в каждом отдельном помещении темп-ра может меняться (на +- 1 гр. хотя бы) по не зависящим от погоды и котла причинам (открыли дверь в соседнее помещение, где темп-ра другая, приоткрыли окошко, зашли люди, включили к.-л. мощный прибор, изменилось направление ветра на противоположное - в итоге разница температур по помещениям составила 1гр: в одном конце дома +0.5гр, в другом -0.5, итого 1гр, и тд). Достаточно 1 градуса. Для всего же дома 1 градус - это очень и очень прилично. Нужно затратить много кубометров газа, чтобы поднять темп-ру в доме на 1 градус (особенно если дом > 200 квадратов). И выходит, что по одному датчику в одном помещении котлу придется долго шпарить на полную мощь. А потом условия в конкретном помещении, где датчик, изменятся, и котлу придется резко отключаться. А отопление - вещь весьма инерционная. Воды прилично (сотни литров, если дом не маленький), чтобы поднять в помещениях темп-ру на 1гр, нужно сначала всю эту воду нагреть и только потом она будет отдавать тепло в помещения дома. В итоге теплоноситель нагреется, а в помещении, где датчик, условия уже поменялись (выключили прибор, ушла куча людей, закрыли дверь в соседнее помещение). Т.е., вроде как, сигнал котлу понижать темп-ру ВО ВСЕМ ДОМЕ, а теплоноситель уже нагрет, и деваться некуда, будет отдавать свое тепло дому тогда, когда судя по датчику в одном помещении, нужно ее снижать.....

В общем, смысл в том, что по одной точке измерения темп-ры в доме определять работу котла для всего дома, наверное, не сильно правильно, т.к. если помещение "обычное", то не зависящие от погоды и работы котла колебания темп-ры слишком большие (точнее, достаточные для изменения режима работы котла ТОГДА, когда изменение интегральной темп-ры по всему дому НЕ ДОСТАТОЧНО для изменения режимы работы котла), и будут приводить к изменению режима работы котла тогда, когда это в реальности не нужно.

Нужно знать интегральную температуру по дому - тогда на основе такой темп-ры можно определять режим работы котла. Т.к. интегральная температура по дому (особенно в большом доме) меняется очень и ОЧЕНЬ медленно (если полностью отключить отопление - то точно более 4 часов пройдет, чтобы упала на 1 гр.) - и изменение этой температуры хотя бы на 0.5гр. - это уже достаточный сигнал, чтобы увеличить котлу расход газа. От простого открытия двери, от того, что в доме стало сильно больше людей, и т.д. - от всего этого интегральная по дому теп-ра не поменяется даже на 0.1гр. Итог - нужна куча датчиков по разным помещениям и потом сводить все показания в одно усредненное (при этом, по хорошему, брать не просто среднее, а интегральное среднее, т.е. учитывать не только темп-ру каждого конкретного датчика, но и объем помещения, в котором этот датчик находится).

P.S. Для относительно маленьких домов (наверное, 100м и менее), наверное, все вышеописанное некритично.

P.P.S. Все вышесказанное - imho