EFICIENCIA DE LA CALDERA
(Eficiencia de la caldera) - la relación de la cantidad de calor transferido al agua de la caldera para convertirla en vapor durante la combustión 1 kg combustible, al valor del poder calorífico del combustible, es decir, la cantidad de calor que se libera durante la combustión completa 1 kg Gasolina. La eficiencia de las calderas alcanza un valor del orden de 0,60-0,85.
Samoilov K. I. Diccionario marino. - M.-L.: Editorial Naval Estatal de la NKVMF de la URSS, 1941
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Un sistema de calefacción seleccionado adecuadamente brindará no solo calidez y comodidad a cada hogar, sino que también lo salvará de consecuencias desagradables y costos de reparación innecesarios. caldera de agua caliente - la base del sistema de calefacción de la casa.
Antes de elegir y comprar, vale la pena hacer un cálculo correcto de la eficiencia de la caldera y aclarar todos sus parámetros y factores que afectarán su funcionamiento y la cantidad de calor generado.
¿Qué es la eficiencia de la caldera?
La eficiencia de las calderas de vapor y agua caliente está determinada por la eficiencia: su eficiencia térmica. Es decir, es el volumen de calor generado para la producción de un volumen nominal de agua caliente en relación al volumen nominal de combustible quemado.
Los fabricantes indican las capacidades iniciales del equipo, donde la eficiencia de una caldera de agua caliente puede alcanzar el 110%, pero con mayor frecuencia su valor se adhiere a parámetros de 95-98%. El consumidor en el futuro durante la operación puede aumentar estos indicadores con la ayuda de actualizaciones técnicas y aislamiento térmico.
Se realiza un cálculo independiente de la eficiencia de la caldera en el sitio de instalación y depende de muchos factores, incluido un sistema de extracción de humos bien construido, la eliminación de errores de instalación, etc. Todos los recursos gastados para el funcionamiento del refrigerante (combustible, electricidad) se comparan con la cantidad de calor que libera.
Cómo calcular la eficiencia
La eficiencia bruta de la caldera caracteriza el grado de equipamiento técnico, la eficiencia neta - economía de combustible.
Para identificar los indicadores de eficiencia de la caldera, se utiliza la siguiente fórmula:
Eficiencia de la caldera = (Q1/ Q_total)x100%, donde Q1 es el calor acumulado utilizado para calefacción y Q_total es la cantidad total de calor liberado durante la combustión del combustible.
Los cálculos no afectan a muchos puntos, por lo que se promedia su resultado. Cualquier falla o desviación en el funcionamiento del equipo o factores externos que afecten la pérdida de calor distorsionarán el resultado obtenido por esta fórmula.
Para eliminar un mayor número de factores de distorsión, el resultado se corrige con un refinamiento de la eficiencia térmica. Dependiendo de las características de un sistema de calefacción en particular.
Eficiencia de la caldera=100-(Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)
Donde Q2 - pérdida de calor en forma de humo liberado a través del sistema de ventilación,
Q3 - combustión insuficiente de la mezcla de gases con volúmenes de mezcla de gas y aire utilizados incorrectamente,
Q4 - pérdida de calor debido a la contaminación del intercambiador de calor, así como si los quemadores de gas están contaminados,
Q5 - pérdida de calor debido al aire frío externo (afecta el rendimiento de la planta de calderas),
Q 6 - pérdida de calor durante la limpieza de la cámara de combustión.
El factor principal que afecta la eficiencia del cuerpo son los productos de combustión de desecho salientes, con una disminución en su calentamiento dentro de 10-12 ° C, la eficiencia general de una caldera de calefacción de gas puede aumentar en varios por ciento.
Por la misma razón, las calderas de condensación tienen la mayor eficiencia, es decir, cuanto menor sea la temperatura del equipo de calefacción, mayor será este valor. Tiene el indicador más bajo debido a la funcionalidad mínima y un dispositivo simple.
Se utilizan dos opciones para determinar la eficiencia de las calderas de calefacción de gas: informar durante un período de tiempo específico y durante las pruebas iniciales de instalación. En la última versión, el resultado del cálculo será más preciso debido a la claridad en el cálculo de las pérdidas de calor.
Cómo aumentar la eficiencia de una caldera de gas
Puede crear las condiciones adecuadas para aumentar la eficiencia optimizando los procesos usted mismo o con la participación de un especialista. Inicialmente, todos los parámetros están incorporados en el diseño de la caldera eléctrica, la efectividad de las medidas tomadas para aumentar la eficiencia del equipo dependerá de estos datos.
Para empezar, la modernización se lleva a cabo sin cambiar la estructura de las calderas de combustible sólido:
- Termostatos de ambiente. Controlan la temperatura en locales residenciales sin afectar el funcionamiento del refrigerante.
- Instalación de una bomba de circulación, para que pueda estabilizar la uniformidad y la velocidad de calentamiento.
- Reemplazar un quemador de gas aumentará la eficiencia de una caldera de combustible sólido en un 5-7%. El quemador modulante permitirá que la mezcla gas-aire se consuma en las proporciones adecuadas, lo que eliminará la combustión incompleta.
- La ubicación de los quemadores cerca del circuito de agua agregará un pequeño porcentaje a la eficiencia total. Tal modificación parcial afectará positivamente el consumo de combustible y aumentará el equilibrio térmico de todo el sistema.
El mantenimiento y la limpieza regulares del equipo aumentarán su eficiencia. Las incrustaciones en las tuberías del sistema de calefacción y el hollín en las paredes exteriores de la chimenea, que se forman durante el funcionamiento, pueden absorber hasta un 5%. Las tuberías de plástico requieren menos mantenimiento, pero deben purgarse periódicamente.
Una chimenea obstruida estrecha el paso del tubo de escape de humos, esto conduce a una disminución de la tracción, y esto no solo es una pérdida de calor, sino también una amenaza para la salud de las personas en los locales residenciales.
Además, un intercambiador de calor con signos visibles de contaminación, que son depósitos de sal de metales, provoca un fuerte consumo de todo tipo de energía gastada en el trabajo, lo que reduce la conductividad térmica y puede dañar la caldera. La limpieza de la cámara de combustión es obligatoria y se realiza varias veces al año.
Como opción para reducir las pérdidas de calor químico, para ello se realiza un ajuste altamente calificado del sistema del equipo. Es mejor abstenerse de autoajustarse y confiar el asunto a un especialista.
La lucha contra la subcombustión se resuelve aumentando la tasa de gas licuado que ingresa al quemador, por lo que el proceso de combustión es más activo y, en consecuencia, aumenta la eficiencia.
Aunque el aumento de la eficiencia prácticamente no tiene efecto en la eficiencia térmica de la unidad de caldera. Hasta la fecha, el gas natural sigue siendo el más económico, los equipos con este combustible son más comunes y económicamente justificados que las calderas con combustible tradicional de madera sólida o carbón.
Calderas de gas con la máxima eficiencia
Las calderas de mejor calidad, que además tienen altos índices de eficiencia, son de origen extranjero. Las tecnologías de ahorro de energía que cumplen con los requisitos de la UE son decisivas en la producción de este tipo de equipos.
Las modernas herramientas de modernización proporcionan un alto rendimiento, por ejemplo, como quemador modulante.
Automático y económico, tiene una amplia gama que le permite adaptarse a los parámetros individuales de una caldera y sistema de calefacción en particular. Su combustión se lleva a cabo en un modo constante.
Además, la principal ventaja es su máxima transferencia de calor. El poder calorífico más óptimo del agente calefactor, presentado por un fabricante extranjero, es de hasta 70°С. Los productos de combustión se calientan a no más de 110°C.
Producen un intercambiador de calor para calderas con las tasas de eficiencia más altas de acero inoxidable. Además, están equipados con una unidad para extraer el calor del condensado. Contras que son característicos del calentamiento a baja temperatura: la fuerza de tracción se desarrolla con fuerza insuficiente y la formación de condensación excesiva.
El suministro de gas ya calentado y una mezcla de gas y aire al quemador, así como el aire que ingresa a la cámara a través de una tubería de dos cavidades hacia el horno, reduce la cantidad total de consumo de calor para calderas de tipo cerrado en un 1-2%.
Una buena opción para actualizar la unidad de caldera es instalar la recirculación de gases de escape. Con esta opción, los productos de la combustión ingresan al quemador después de pasar por el canal de la chimenea con fuertes torceduras, mientras se enriquecen con oxígeno del ambiente. La eficiencia máxima se alcanza a una temperatura debido a la cual se forma condensación (punto de rocío).
Las calderas de condensación que funcionan en condiciones de calefacción a bajas temperaturas se caracterizan por un consumo de gas relativamente bajo. Esto determina su eficiencia térmica, especialmente cuando se conectan a instalaciones de globos de gas. También hace que una caldera de este tipo sea económica.
Lista de calderas de condensación de conocidos y merecidos fabricantes europeos con la mejor calidad de construcción y un alto nivel de eficiencia:
- Baxi.
- Budero.
- De Dietrich.
- Vaillant.
- Viessmann.
Tal y como indican sus fabricantes en la documentación adjunta, el rendimiento de estas calderas, cuando se conectan a sistemas de baja temperatura, corresponde al 107-110 %.
Para una planta de calderas de gasóleo moderna, la eficiencia suele alcanzar el 80 %, siempre que la planta de calderas esté limpia y libre de hollín. Sin embargo, la eficiencia real en promedio (para aquellas calderas que se midieron) es de alrededor del 65%. La mayoría de las veces, la sala de calderas no está tan limpia que pueda tomar calor de la llama y transferir la máxima cantidad de calor al agua.
Mucho más difícil es la situación cuando los fabricantes de calderas empiezan a hablar de que la eficiencia alcanza el 95%. No está claro qué condiciones se utilizaron para determinar la eficiencia y qué tipo de eficiencia se entiende.
En el área técnico/económica se utilizan al menos 6 definiciones para la eficiencia de una sala de calderas. Dado que muchas personas no conocen las condiciones para determinar la eficiencia de una sala de calderas, los proveedores, sin temor a ser acusados de mentir, otorgan una alta eficiencia. Sin embargo, estas altas cifras nada tienen que ver con la realidad del pagador de calor.
1. EFICIENCIA DE LA COMBUSTIÓN
Eficiencia de combustión: la cantidad de energía del combustible que se LIBERA durante la combustión.
La liberación de energía del combustible y su conversión en calor en el hogar (estufa) de la sala de calderas no indica una alta eficiencia de la sala de calderas. Algunos fabricantes de calderas dan la eficiencia de la combustión como eficiencia de la sala de calderas, porque 1) la cifra es alta (alrededor del 93-95%) 2) es fácil medir la eficiencia de la combustión: debe instalar la herramienta en las chimeneas.
La liberación de calor del combustible ocurre en la mayoría de las calderas con alta eficiencia de combustión.
Por lo tanto: ¡La liberación de energía del combustible más su conversión en calor en el hogar (estufa) no es el calor que recibe la caldera! Nos interesa el calor que recibe la caldera!!
2. EFICIENCIA DE LA CALDERA
Eficiencia de la sala de calderas: la cantidad de energía de combustible que se utiliza de manera útil, es decir, se convierte en otro medio portador de energía.
Otro medio portador de energía es, por ejemplo, el agua caliente que calienta la casa.
La eficiencia de la sala de calderas es la definición de eficiencia más utilizada en todos los tipos de plantas de combustión.
La eficiencia de una sala de calderas es más difícil de medir que la eficiencia de la combustión, por lo que muchas personas se contentan con medir la eficiencia de la combustión. De hecho, la eficiencia de una sala de calderas es un 10-15% inferior a la eficiencia de la combustión.
3. EFICIENCIA DEL EQUIPO DEL HORNO
LA EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA DEL HORNO MUESTRA CUÁN EFICAZ ES LA COMBUSTIÓN Y LA RECEPCIÓN DE CALOR EN LA SALA DE CALDERAS. Incluso estos cálculos a menudo se presentan como resultado del análisis de gases de combustión.
A menudo, la eficiencia de la tecnología del horno se usa como un análogo aproximado de la eficiencia de una sala de calderas, ya que la técnica de medición en este caso es más fácil. Con esta técnica, puede obtener una cifra aproximada de la eficiencia de la sala de calderas: es necesario analizar constantemente la composición de oxígeno o CO2 en los gases de combustión. Se restan las pérdidas, ya que, por ejemplo, parte del calor está presente en la ceniza/escoria (esto es especialmente cierto para los combustibles que forman escoria). En cuanto al combustible líquido, la eficiencia de la tecnología del horno y la eficiencia de la sala de calderas son aproximadamente las mismas, ya que el combustible líquido no contiene cenizas ni escorias. Pero si usa este concepto para carbón o biocombustibles, entonces los errores (errores) son mucho mayores.
4. EFICIENCIA DE LA INSTALACIÓN
A la hora de calcular la eficiencia de una instalación se determina la relación entre la cantidad total de energía utilizable y la cantidad total de energía. La cantidad total de energía también incluye la "energía auxiliar", por ejemplo, la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de las bombas de la sala de calderas, ventilación, chimeneas, etc. Para las instalaciones de combustible líquido, la "energía auxiliar" corresponde aproximadamente al 1 % de la energía total del combustible, para las instalaciones de combustible sólido, la "energía auxiliar" equivale al 5 % de la energía del combustible.
La eficiencia de la instalación será por tanto inferior a la de la sala de calderas.
5. EFICIENCIA DEL SISTEMA
La determinación de la eficiencia del sistema amplía los límites del sistema a:
Producción de calor con pérdidas
- distribución de calor con pérdidas en la red de calefacción, etc.
- uso de calor
Según UNICHAL (Unión Internacional de Proveedores de Calor), las siguientes pérdidas típicas en las tuberías ocurren cuando se distribuye agua caliente a los apartamentos:
Suecia - 8% pérdidas de tubería, es decir el calor se transfiere al suelo y al entorno de las tuberías de DH
Dinamarca - 20%
Finlandia - 9%
Bélgica - 13%
Suiza - 13%
Alemania Occidental - 11%
6. Eficiencia anual
La eficiencia por año corresponde básicamente a la eficiencia de la sala de calderas, pero luego se calcula la eficiencia promedio de la sala de calderas durante todo el año. La eficiencia por año también incluye períodos con niveles de combustión deficientes, por ejemplo, cuando se inicia una sala de calderas, etc.
La eficiencia por año depende del tamaño de la planta, la vida útil, etc.
Lo anterior muestra que se utilizan diferentes definiciones de eficiencia, por lo que existe una alta probabilidad de que se dé una cifra errónea si no se aclara el concepto y definición de eficiencia. Por lo tanto, no se debe tener miedo a la falta de tacto, porque de hecho, muchos fabricantes, con o sin conocimiento, proporcionan cifras erróneas.
Lo importante son las cifras que reflejan el lado económico real del combustible que compra el consumidor. Si se pierde la confianza del consumidor al proporcionar una eficiencia demasiado alta, entonces la aparición de grandes problemas en el mercado es inevitable.
Como se dijo, "todos los proveedores" (al menos muchos) dan eficiencia de combustión cuando ofrecen información sobre la eficiencia de la planta de calderas.
¡¡¡No utilice la eficiencia de combustión al calcular la economía de la planta!!!
El consumidor NO COMPRA COMBUSTIBLE, SINO PRODUCTOS TÉRMICOS. No es el combustible el que debería ser barato, sino el calor que reciben los consumidores durante las ventiscas de invierno.
El calor liberado durante la combustión del combustible no se puede utilizar en su totalidad para producir vapor o agua caliente, parte del calor se pierde inevitablemente, disipándose en el medio ambiente. El balance de calor de una unidad de caldera es una formulación específica de la ley de conservación de la energía, que establece la igualdad de la cantidad de calor introducido en la unidad de caldera y el calor gastado en la producción de vapor o agua caliente, teniendo en cuenta las pérdidas . De acuerdo con el "Método Normativo", todas las cantidades incluidas en el balance de calor se calculan por 1 kg de combustible quemado. La parte de entrada del balance de calor se llama calor disponible :
donde P-- poder calorífico inferior del combustible, kJ/kg; c T t T - calor físico del combustible (с t es la capacidad calorífica del combustible, / t es la temperatura del combustible), kJ/kg; Q B es el calor del aire que ingresa al horno cuando se calienta fuera de la unidad, kJ/kg; qn- calor introducido en la unidad de caldera con vapor utilizado para la atomización de fuel oil, soplado externo de superficies de calentamiento o alimentación debajo de la parrilla durante la combustión en capas, kJ/kg.
Cuando se utilizan combustibles gaseosos, el cálculo se basa en 1 m3 de gas seco en condiciones normales.
El calor físico del combustible juega un papel importante solo cuando el combustible se precalienta fuera de la caldera. Por ejemplo, el fuel oil se precalienta antes de ser alimentado a los quemadores porque tiene una alta viscosidad a bajas temperaturas.
Calor del aire, kJ / (kg de combustible):
donde a t es el coeficiente de exceso de aire en el horno; V 0 H - cantidad teóricamente necesaria de aire, Nm 3 /kg; de a - capacidad calorífica isobárica del aire, kJ / (n.m 3 K); / x in - temperatura del aire frío, ° С; tuberculosis- temperatura del aire a la entrada del horno, °С.
Calor introducido con vapor, kJDkgcombustible):
donde Gn- consumo específico de vapor de explosión (se consume aproximadamente 0,3 kg de vapor por 1 kg de fuel oil para pulverizar fuel oil); / n \u003d 2750 kJ / kg: el valor aproximado de la entalpía del vapor de agua a la temperatura de los productos de combustión que salen de la unidad de caldera (alrededor de 130 ° C).
En cálculos aproximados, tome 0 p ~Q? en vista de la pequeñez de los otros componentes de la ecuación (22.2).
La parte de gasto del balance de calor consiste en el calor útil (producción de vapor o agua caliente) de la suma de pérdidas, kJDkgcombustible.):
donde 0 2 - pérdida de calor con gases que salen de la unidad de caldera;
- 03 - pérdida de calor por incompletitud química de la combustión del combustible;
- 0 4 - pérdida de calor por incompletitud mecánica de la combustión del combustible;
- 0 5 - pérdida de calor a través del enladrillado hacia el medio ambiente; 0 6 - pérdidas con el calor físico de la escoria eliminada de la unidad de caldera.
La ecuación de balance de calor se escribe como
Como porcentaje del calor disponible, la ecuación (22.6) se puede escribir:
El calor útil en una caldera de vapor con soplado continuo del tambor superior se determina mediante la ecuación, kJDkgcombustible.):
donde D- capacidad de vapor de la caldera, kg/s; Dnp- consumo de agua de purga kg/s; EN - consumo de combustible, kg/s; / p, / p v, / k v - entalpía de vapor, alimentación y agua de caldera a presión en la caldera, respectivamente, kJ / kg.
Pérdida de calor con gases de combustión, kJ/(kg combustible):
donde de g y de a- capacidad calorífica isobárica de los productos de combustión y el aire, kJ / (n.m 3 K); d - temperatura de los humos, °C; а ux - coeficiente de exceso de aire en la salida de gases de la unidad de caldera; K 0 G y V0- el volumen teórico de los productos de combustión y la cantidad teóricamente necesaria de aire, Nm 3 / (kgcombustible).
El vacío se mantiene en los conductos de gas de la unidad de caldera, los volúmenes de gases durante su movimiento a lo largo de la ruta de gas de la caldera aumentan debido a la succión de aire a través de fugas en el revestimiento de la caldera. Por lo tanto, el coeficiente real de exceso de aire a la salida de la unidad de caldera ayx es mayor que el coeficiente de exceso de aire en el horno a. Se determina sumando el coeficiente de exceso de aire en el horno y la succión de aire en todos los conductos de gas. En la práctica de operar plantas de calderas, es necesario esforzarse por reducir la succión de aire en los conductos de gas como uno de los medios más efectivos para combatir las pérdidas de calor.
Por lo tanto, el monto de la pérdida Q2 está determinado por la temperatura de los gases de combustión y el valor del coeficiente de exceso de aire aux. En las calderas modernas, la temperatura de los gases detrás de la caldera no desciende por debajo de los 110 °C. Una disminución adicional de la temperatura conduce a la condensación del vapor de agua contenido en los gases y la formación de ácido sulfúrico durante la combustión del combustible que contiene azufre, lo que acelera la corrosión de las superficies metálicas de la ruta del gas. Las pérdidas mínimas con los gases de combustión son q 2 ~ 6-7%.
Las pérdidas por combustión química y mecánica incompleta son características de los dispositivos de combustión (ver cláusula 21.1). Su valor depende del tipo de combustible y método de combustión, así como de la perfecta organización del proceso de combustión. Las pérdidas por combustión química incompleta en los hornos modernos son q 3 = 0.5-5%, de mecánica - q4 = 0-13,5%.
Pérdida de calor al medio ambiente. q 5 depende de la potencia de la caldera. A mayor potencia, menor pérdida relativa q 5 . Entonces, a la capacidad de vapor de la unidad de caldera. re= 1 kg/s las pérdidas son del 2,8%, con re= 10 kg/s q 5 ~ 1%.
Pérdida de calor con el calor físico de la escoria qb son pequeños y generalmente se tienen en cuenta al compilar el balance de calor exacto,%:
donde un sl = 1 - una ONU; una ONU - porcentaje de cenizas en los gases de combustión; con sl y? shl - capacidad calorífica y temperatura de la escoria; Y G - contenido de cenizas del estado operativo del combustible.
Eficiencia (eficiencia) de la unidad de caldera se llama la relación entre el calor útil de combustión de 1 kg de combustible para producir vapor en calderas de vapor o agua caliente en calderas de agua caliente y el calor disponible.
Eficiencia de la unidad de caldera, %:
La eficiencia de las unidades de caldera depende significativamente del tipo de combustible, el método de combustión, la temperatura de los gases de combustión y la potencia. Las calderas de vapor que funcionan con combustibles líquidos o gaseosos tienen una eficiencia del 90-92%. Con la combustión en capas de combustibles sólidos, la eficiencia es del 70-85%. Cabe señalar que la eficiencia de las unidades de caldera depende significativamente de la calidad de la operación, especialmente de la organización del proceso de combustión. El funcionamiento de la unidad de caldera con presión de vapor y capacidad inferior a la nominal reduce la eficiencia. Durante el funcionamiento de las calderas, se deben realizar periódicamente pruebas térmicas para determinar las pérdidas y la eficiencia real de la caldera, lo que le permite realizar los ajustes necesarios en su modo de funcionamiento.
Consumo de combustible para una caldera de vapor (kg / s - para combustibles sólidos y líquidos; Nm 3 / s - gaseoso)
donde D- capacidad de vapor de la unidad de caldera, kg/s; / p, / p v, / k v - entalpía de vapor, alimentación y agua de caldera, respectivamente, kJ / kg; Qp- calor disponible, kJ / (kg de combustible) - para combustibles sólidos y líquidos, kJ / (N.m 3) - para combustibles gaseosos (a menudo tomados en cálculos Qp~Q- debido a su ligera diferencia). P es el valor de soplado continuo, % de la capacidad de vapor; g| ka - eficiencia de la unidad de caldera, acciones.
Consumo de combustible para una caldera de agua caliente (kg / s; Nm 3 / s):
donde C en - consumo de agua, kg / s; /, / 2 - entalpías inicial y final del agua en la caldera, kJ/kg.
La eficiencia térmica del equipo de la caldera se indica en el factor de eficiencia. La eficiencia de una caldera de gas debe prescribirse en la documentación técnica. Según los fabricantes, para algunos modelos de calderas, el coeficiente alcanza el 108-109%, mientras que otros operan al nivel del 92-98%.
Cómo calcular la eficiencia de una caldera de calefacción de gas
El método para calcular la eficiencia ocurre comparando la energía térmica gastada para calentar el refrigerante y la cantidad real de todo el calor liberado durante la combustión del combustible. En fábrica, los cálculos se realizan según la fórmula:η = (Q1/Qri) 100%
En la fórmula para calcular la eficiencia de una caldera de gas, los valores indicados significan:
- Qri es la cantidad total de energía térmica liberada durante la combustión del combustible.
- Q1 es el calor que se acumuló y utilizó para calentar la habitación.
Se realiza in situ una evaluación del error en la determinación del rendimiento térmico. Para los cálculos, se utiliza otra fórmula:
η=100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)
Los cálculos ayudan a analizar, de acuerdo con las características de un sistema de calefacción en particular. Las abreviaturas en la fórmula significan:
- q2 - pérdidas de calor en los gases de escape y productos de combustión.
- q3 - pérdidas asociadas con proporciones incorrectas de la mezcla de gas y aire, debido a que se produce una subcombustión de gas.
- q4 - pérdidas de calor asociadas con la aparición de hollín en los quemadores y el intercambiador de calor, así como la subquema mecánica.
- q5 - pérdida de calor, dependiendo de la temperatura exterior.
- q6 - pérdida de calor durante el enfriamiento del horno durante su limpieza de la escoria. El último coeficiente se refiere exclusivamente a las unidades de combustible sólido y no se tiene en cuenta al calcular la eficiencia de los equipos que funcionan con gas natural.
La temperatura de los gases de combustión, marcada en la fórmula con el marcador q2, tiene el efecto más fuerte sobre la eficiencia térmica. Con una disminución en la intensidad del calentamiento de los grados salientes en 10-15 ° C, la eficiencia aumenta en un 1-2%. En este sentido, la mayor eficiencia en calderas de condensación pertenecientes a la clase de equipos de calefacción de baja temperatura.
¿Qué caldera de gas tiene la mayor eficiencia?
Las estadísticas y la documentación técnica indican claramente que las calderas importadas tienen la mayor eficiencia. Los fabricantes europeos ponen especial énfasis en el uso de tecnologías de ahorro energético. Una caldera de gas exterior tiene una alta eficiencia, ya que se han realizado algunas modificaciones en su dispositivo:- Quemador modulante utilizado– calderas modernas de los principales fabricantes, equipadas con quemadores suaves de dos etapas o totalmente modulantes. La ventaja de los quemadores es el ajuste automático a los parámetros operativos reales del sistema de calefacción. El porcentaje de underburning se reduce al mínimo.
- Calentamiento por portador de calor- la caldera óptima es una unidad que calienta el refrigerante a una temperatura de no más de 70 ° C, mientras que los gases de escape se calientan a no más de 110 ° C, lo que garantiza la máxima transferencia de calor. Pero, con el calentamiento a baja temperatura del refrigerante, existen varias desventajas: fuerza de tracción insuficiente, aumento de la condensación.
Los intercambiadores de calor en calderas de gas con la más alta eficiencia están hechos de acero inoxidable y están equipados con una unidad condensadora especial diseñada para extraer calor del condensado. - La temperatura del gas de suministro y del aire que ingresa al quemador. Calderas de tipo cerrado, conectadas. El aire ingresa a la cámara de combustión a través de la cavidad exterior del tubo de dos cavidades, precalentado, lo que reduce el consumo de calor requerido en varios por ciento.
Los quemadores con preparación preliminar de una mezcla de gas y aire también calientan el gas antes de alimentarlo al quemador. - Otra modificación popular- instalación de un sistema de recirculación de gases de escape, cuando el humo no entra inmediatamente en la cámara de combustión, sino que pasa por un canal de chimenea roto y, después de mezclarse con aire fresco, regresa al quemador.
La máxima eficiencia se logra en el punto de rocío o la temperatura del punto de rocío. Las calderas que funcionan en condiciones de calentamiento a baja temperatura se denominan calderas de condensación. Se distinguen por el bajo consumo de gas y la alta eficiencia térmica, que se nota especialmente cuando se conectan a y.
Varios fabricantes europeos ofrecen calderas de condensación, entre ellas:
- Viessmann.
- Budero.
- Vaillant.
- Baxi.
- De Dietrich.
En la documentación técnica de las calderas de condensación, se indica que la eficiencia de los dispositivos cuando se conectan a sistemas de calefacción de baja temperatura es del 108-109%.
Cómo aumentar la eficiencia de una caldera de gas
Hay todo tipo de trucos para aumentar la eficiencia. La efectividad de los métodos depende del diseño inicial de la caldera. Para empezar, utilizan modificaciones que no requieren cambios en el funcionamiento de la caldera:- Cambiar el principio de circulación del refrigerante.- el edificio se calienta más rápido y de manera más uniforme cuando la bomba de circulación está conectada.
- Instalación de termostatos de ambiente.- modernización de calderas para aumentar la eficiencia utilizando sensores que controlan no el calentamiento del refrigerante, sino la temperatura en la habitación, un método efectivo para aumentar la eficiencia térmica.
- Cuando se reemplaza el quemador, se produce un aumento en el factor de utilización de gas en una caldera doméstica, de aproximadamente un 5-7 %. La instalación de un quemador modulante ayuda a mejorar las proporciones de la mezcla aire-gas y, en consecuencia, reduce el porcentaje de subcombustión. El tipo de quemador instalado está directamente relacionado con la reducción de la pérdida de calor.
- En lugar de una modificación completa de la caldera, es posible que se requiera un rediseño parcial y un ajuste del flujo de combustible. Si cambia la posición de los quemadores y los instala más cerca del circuito de agua, será posible aumentar la eficiencia en otro 1-2%. El balance de calor de la unidad de caldera aumentará hacia arriba.
La eficiencia disminuye cuando el intercambiador de calor está sucio, debido al hecho de que las incrustaciones, que consisten en depósitos de sales metálicas, tienen una conductividad térmica deficiente. Por esta razón, hay un aumento constante en el consumo de gas y, posteriormente, la caldera falla por completo.
Hay un ligero aumento de la eficiencia durante la combustión de gas licuado, que se logra al reducir la tasa de suministro de combustible al quemador, lo que conduce a una disminución de la subcombustión. Pero, la eficiencia térmica aumenta ligeramente. Por tanto, el gas natural sigue siendo el más económico de todos los combustibles convencionales en uso.
