Как найти кпд печи

Коэффициентом полезного действия (КПД.) всякой тепловой установки называется отношение количества полезно использованной теплоты к количеству затраченной. В применении к отопительным печам полезно использованная теплота — это теплота, отданная в помещение, а затраченная теплота — та, которую можно было бы получить при полном сгорании топлива.

Количество той и другой теплоты подсчитать нетрудно. Допустим, что за сутки печь отдала в помещение около 24000 ккал теплоты, а теплота, содержащаяся в затраченном топливе, составляет 34000 ккал. Коэффициент полезного действия печи равен отношению 24 000:34000 = 0,7. Печь не могла отдать помещению все 34 000 ккал, потому что часть теплоты была унесена в трубу с дымовыми газами, температура которых достигает не менее 120…140°С, другая часть осталась в топливе и в золе, провалившейся в зольник, третью часть составили потери теплоты вследствие неполного сгорания топлива.

кпд современных отопительных печей составляет в среднем 0,7. Это значение может быть достигнуто при умелом и внимательном ведении топки, когда топливо в течение всего периода топки закрывает всю колосниковую решетку печи, когда подача необходимого количества воздуха для горения топлива регулируется большим или меньшим открыванием поддувальной дверки. Однако в тех случаях, когда печь неисправна или неправильно ведется топка, коэффициент полезного действия печи будет не более 0,5…0,6.

Формула КПД русской печи на дровах

Автор: Игорь Верников, опубликовано 02/06/2017

Еще статьи из раздела Все о печах

Материалом для этой статьи стала книга 1934 года написанная инженером В.П. Протопоповым. Материал изложен дословно.

Как бы не была хорошо устроена русская печь на дровах, её топливник и дымообороты — она не даст высокого КПД, если тепло развивающееся при сгорании топлива не будет сохраняться в самой массе печи и передаваться отапливаемому помещению.

Если по прекращении топки воздух будет протекать через печь, а не передаваться помещению, то тепло будет уноситься в трубу. Такое явление недопустимо: после прекращения горения дров ток воздуха через печь должен быть совершенно прекращен. Для этой цели в начале дымохода вмазывалось вьюшку или задвижку. Иногда ограничиваются установкой герметичных топочных и поддувальных дверец.

Таким образом, через внешнюю теплоотдающую поверхность нагрева русской печи передается помещению не все тепло, аккумулированное печью во время топки. Часть его бесполезно теряется через трубу по окончании топки.

Отношение количества тепла, от внешней теплоотдающей поверхности печи за время от начало одной топки до начала следующий, иначе, отношение величины теплоотдачи количество тепла, аккумулированному её внутренней тёпловоспринимающей поверхностью — называется КПД внешней теплоотдающей поверхности печи.

Например, если во время топки дровами русская печь получила от продуктов горения 20000 кал, а отдала помещению 18000 кал, то КПД теплоотдающей поверхности будет равно:

18000/20000=0,9 или 90%

При правильной конструкции, удовлетворительных приборах и хорошем уходе потери после натопки не значительны и КПД обычно составляет 0,95 или 0,98.

Зная КПД топливника, внутренней тепловоспринимающей и наружной теплоодающей поверхности мы можем определить КПД всей печи на дровах.

Так например, если эти коэффициенты соответственно равны 0,9, 0,85, 0,95, то общий КПД всей печи будет равняться произведению:

0,9 х 0,85 х 0,95=0,73.

Если сожжено 20 кг торфа с теплотворностью 3400 кал/кг, то в топливнике из всего располагаемого количество тепла:

3 400×20=68000 кал,

Выделилось только:

0,9 ×68000=61200 кал;

Из этого количества внутренней поверхностью стенок поглощено во время топки:

0,85 ×61200=52020 кал; :

Ну и наконец, отдано наружу:

0,95 х 52020=49419 кал

Ту же величину мы получим, если сразу помножим 68000 х 0,73.

Вывод: КПД печи на дровах зависит от трёх величин:

• КПД топливника;
• КПД внутренней тепловоспринимающей поверхности печи;
• КПД внешней теплоотдающей поверхности нагрева.

И равен произведению этих трёх коэффициентов.

Большую роль играет то, насколько эффективен камин или печь установленный в доме. На тепловую эффективность напрямую влияет такой показатель как КПД отопительного агрегата. КПД топки должен всегда находиться на оптимальном и самом высоком уровне – это обеспечит быстрый и равномерный обогрев вашего жилища.

Оглавление

1. Характеристики и показатели КПД
2. Расчёт и регулировка КПД топки

КПД топки – это первое о чём необходимо подумать, перед тем как устанавливать у себя в доме кирпичную печь или покупать уже готовый стальной или чугунный очаг. Если говорить о покупных моделях, то такой показатель как коэффициент полезного действия, указывается в пригашающемся руководстве или паспорте к камину. Однако многое зависит и от индивидуальных особенностей дома, облицовки, качества утепления и способа эксплуатации такого отопительного прибора.

Если вы хотите чтобы ваш дом и имущество находилось в полной безопасности, необходимо продумать процесс установки, размещения и обслуживания камина до самых мелочей. Установить подходящий дымоход, изолируйте стены, устелите пол перед камином подходящими материалами и т.д.

Характеристики и показатели КПД

КПД топки – это другими словами эффективность очага, расчёт этого показателя, способен определить, какое количество вырабатывающейся тепловой энергии, будет расходоваться на обогрев помещения и насколько это будет эффективно.

Также, определить этот параметр можно и благодаря использованию и анализу и других очень важных показателей, а вот справиться с этой задачей и выявить процент с максимальной точностью, под силу только настоящему профессионалу.

Мощность топки зависит от многих критериев, особенностей и показателей, однако не стоит проводить сравнительный анализ по этому критерию различных очагов, так как у каждого из них свои исключительные особенности, размеры камеры.

Например, если говорить об агрегатах с открытыми топками, то такой вариант начинает вырабатывать тепло практически сразу после розжига огня, а вот кирпичная конструкция прогревается дольше и тепло выделяется не из топки, а посредством нагрева кирпичной кладки.

Также, обогрев может производиться с помощью водяного контура, или посредством имеющихся каналов в конструкции, а что касается классических каминов, то тут для отапливания используется процесс воздушной конвекции. Если сравнивать КПД у различных типов отопительных агрегатов, то приблизительно, показатели будут следующими:

1. Печи дают порядка 80-85 процентов;
2. Печки, дополненные духовкой или варочной поверхностью, в зависимости от модели и габаритов, имеют показатели в 55-75 процентов;
3. Каминофены имеют следующий показатель 65-75 процентов;
4. Буржуйка также имеет большую разбежку: 30-70%;
5. Каменки, предназначенные для выработки пара и установки в банных помещениях, показатель полезного действия варьируется в пределах, от 30 до 50%;
6. Открытые камины считаются самыми неэффективными – 20-40%;
7. Самыми мощными считаются камины с герметично закрывающейся топкой, процент полезного действия минимум 65 процентов и максимум до 90.

Мощность топки определяется сугубо индивидуально, для того чтобы получить лучший показатель, необходимо учитывать индивидуальные особенности вашего дома, его площадь, материалы из которых он возведён и другие показатели.

Расчёт мощности топки производится самими владельцами или профессионалами своего дела. Перед тем как остановить свой выбор на определённом изделии, необходимо определиться с тем, для каких именно целей он будет предназначаться (выполнять главную или второстепенную отопительную функцию, устанавливаться в декоративных целях).

Также, перед тем как купить топку для своего дома, очень важно знать, что такое номинальная и максимальная мощность и в чём отличия между двумя этими значениями:

Фото топок	Виды мощности	Описания и разъяснения
	Номинальная мощность	Этот показатель должен указываться для каждого покупного камина или топки. Если говорить подробней об этом значении, то данный показатель – это количество вырабатывающейся тепловой энергии за 3 часа в стандартном режиме работы.
	Максимальная мощность	Максимальной мощностью называют тот показатель, который наблюдается у очага после 40-50 минут непрерывной работы. Как правило, данный показатель выше, чем номинальный в 2-4 раза, в зависимости от конкретной модели очага и выбранного режима работы.

Мощность камина иногда указывается в паспорте не как номинальная, а как максимальная, что в результате может ввести в заблуждение покупателя. Тем самым, после установки такого очага, мощности и тепла может стать недостаточно для того, чтобы в полной мере и достаточно хорошо обогреть все помещения в доме.

Для того чтобы выбранная модель в полной мере соответствовала всем вашим ожиданиям и справлялась с возложенной на неё функцией, необходимо хорошо ознакомиться со всеми её показателями и определить, какая мощность необходима для обогрева вашего дома, исходя из его площади и планировки. Плюс, к полученному значению, рекомендуется прибавить от 2 до 5 кВт про запас.

Если вы гарантированно хотите купить камин, который будет не просто эффективен, но и на сто процентов безопасен и экологичен, отдавайте предпочтение исключительно топкам закрытого типа. Также, самыми безопасными и инновационными считаются изделия, у которых имеется специальный сертификат под названием «Зелёное пламя». Такие разновидности также могут работать на дровах, но в отличие от классических разновидностей, они выделяют в атмосферу минимальное количество дыма, углекислого газа, а на внутренней поверхности топки и дымохода, оседает в 2-3 раза меньше копоти и золы. Помимо своей экологичности, такие устройства отличаются своим высоким КПД, который гарантированно не будет меньше 65 процентов!

Расчёт и регулировка КПД топки

КПД печи-камина необходимо уметь правильно рассчитать. Благодаря этому, вы можете быть уверенны в том, что такой прибор будет очень эффективен, экологичен и одновременно по максимуму экономичен.

КПД камина должен соответствовать выбранному для установки топки помещению. Если говорить о важности 1 кВт энергии, то его хватает на:

1. 15 кубических метров. В домах, в которых нет изоляции, при этом климат достаточно холодный, есть зимы с минусовыми температурами;
2. 20 кубических метров. Для домов, в которых есть качественная изоляция, при этом климатическая зона будет находиться в умеренной полосе;
3. До 35 кубических метров. Такое количество жилой площади будет отапливаться, с помощью одного киловатта энергии, в том случае, если у дома есть качественная изоляция и при этом, он находится в тёплой климатической зоне, столбик термометра в которой не опускается, ниже нуля градусов по Цельсию.

Если говорить о методах и стандартах расчёта КПД в России и СНГ, то тут печники пользуются одним простым правилом. Считается, что 1 кВт энергии, способен обогреть около 25-27 кубических метров жилой площади дома. Однако, нагрев до комфортной температуры будет достигнут далеко не сразу, на это потребуется около 1,5-2,5 часов непрерывной работы отопительного агрегата.

Сегодня, повышение КПД стало возможным, также как и регулировка этого показателя в большую или меньшую сторону. В первую очередь это стало возможным в покупных топках, в которых есть специальные переключатели как на плитах и различной бытовой технике.

Поскольку ассортимент зарубежных и отечественных производителей достаточно большой и разнообразный, можно подобрать для своего дома модель, с мощностью, диапазон которой составит от 2 до 30 кВт, также есть и супер мощные приборы, показатель мощности у которых достигает от метки в 40-50 киловатт.

Если вы не знаете или сомневаетесь в том, какой прибор выбирать, как определить для себя лучше значение КПД, рекомендуем перед покупкой ознакомиться со следующими советами и рекомендациями от специалистов:

1. КПД отопительного агрегата зависит не только от конкретной модели, но и от того, в каком режиме работает очаг, какое топливо и его количество находится внутри;
2. Тяга в дымоходной трубе – это также показатель, по которому определяется эффективность работы камины или печи. Поэтому очень важно, чтобы высота трубы дымохода, составляла не менее 4,5 метров, а желательно около 5,5. Если в конструкции присутствуют участки с поперечным способом укладки, суммарная их протяжённость, должна соответствовать вертикальным участкам – это обеспечит правильную, полноценную и эффективную работу тягового механизма. Если тяга будет средней или низкой, соответственно, КПД конструкции существенно падает, а это напрямую влияет на производительность и скорость обогрева помещений. Если же тяга будет очень высокой, то в результате обогрев будет осуществляется быстро, однако и топливо в очаге будет прогорать очень быстро, что не очень выгодно и достаточно затратно. Из всего этого можно сделать вывод: тяга в дымоходной трубе не должна быть максимальной или низкой, рекомендуется подобрать и наладить оптимальную скорость;
3. Обратите внимание на состояние дров, которые вы помещаете в топку. Важно, чтобы они были не влажными, а сухими, таким образом, они будут хорошо гореть, выделять максимальное количество тепла, минимум дыма и сажи. Также их расход при хорошей сухости, будет средним и оптимальным;
4. Определитесь с тем, каким образом вы хотите отапливать ваш дом. Сделать это можно с помощью воздушной конвекции, также можно установить и более эффективную систему с водяной рубашкой. Самыми неэффективными считаются очаги с открытой топочной камерой. Также, не стоит эксплуатировать очаг с открытой дверцей, так как в этом случае КПД очень сильно понижается и тепловая энергия расходуется нерационально;
5. Определитесь с материалами, из которых изготовлен очаг. Кирпич сегодня не пользуется большой популярностью, так как он долго нагревается и такие печи не имеют высоких показателей. Стальные камины быстро прогреваются и хорошо отдают тепло. Однако самыми эффективными являются очаги, внутренняя часть топки которых облицована шамотными плитами, а также чугунные разновидности;
6. Определитесь с подходящими габаритами и вместительностью топки, при этом следует отметить, что большие модели – это не гарант эффективности. Также необходимо определиться с типом использующегося топлива (брикеты, уголь, дрова, биоэтанол);
7. Лучшими, считаются модели, с возможностью контролирования воздушного потока и кислорода, поступающего в топку. Также к современным и экономичным вариациям относятся те, которые имеют функцию вторичного дожига;
8. Многое зависит и от того, сколько способна работать топка от одной закладки дров. Оптимальным, считается время от 7 до 20 часов. Все модели, время горения которых менее 5 часов, не дают много тепла и используются в декоративных целях или в качестве вспомогательного источника обогрева.

КПД и мощность топки камина и печи – это очень важные показатели, от которых напрямую зависит то, насколько качественно будет осуществляться обогрев дома.

В этом видео, вы сможете подробно узнать о том, как выбрать и рассчитать подходящий КПД и мощность топки печи или камина:

Коэффициентом полезного действия (к. п. д.) всякой тепловой установки называется отношение количества полезно использованного тепла к количеству затраченного. В применении к отопительным печам полезно использованное тепло представляет собой тепло, отданное в помещение, а затраченное тепло то, которое можно было бы получить при полном сгорании топлива.

Количество того и другого тепла подсчитать нетрудно. Допустим, что за сутки печь отдала в помещение около 24000 ккал тепла, а тепло, содержащееся в затраченном топливе, составляет 34000 ккал. Тогда коэффициент полезного действия печи будет равен отношению 24000/34000 = 0,7. Печь не могла отдать помещению все 34000 ккал, потому что часть тепла была унесена в трубу с дымовыми газами, температура которых достигает не менее 120—140°С, а другая часть осталась в топливе провалившимся в зольник, третью часть составили потери тепла вследствие неполного сгорания топлива.

Коэффициент полезного действия современных отопительных печей составляет в среднем 0,7. Эта величина может быть достигнута при умелом и внимательном ведении топки, когда топливо в течение всего периода топки закрывает всю колосниковую решетку печи, когда подача необходимого количества воздуха для горения топлива регулируется большим или меньшим открыванием поддувальной дверки.

Однако в тех случаях, когда печь неисправна или неправильно ведется топка, коэффициент полезного действия печи будет не выше 0,5—0,6.