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.
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.
Котёл у меня BAXI 24Fi, стартовал буквально на днях и мне сразу не понравился его цикличный режим. Уж очень часто от поджигает горелку (3 минуты, после выбега насоса). Но горелка горит немного, буквально секунд 20-40 и всё. Возможно мощность котла для моей системы отопления великоватаУ меня BAXI Eco3 Compact 240FI, квартира 85 м кв. Первый сезон отопления, прошлый год работал только на ГВС. До подключения комнатного термостата тактовал с похожим интервалом. При бОльшей температуре воды (60-70 град) горелка работает от 40 сек до 1.5 минут, затем идет установленная задержка включения горелки 30 или 150 секунд в зависимости от переключателя T-off на плате. Все это время работает насос, так как в плате зашито время выбега при работе на отопление - 3мин (жаль, что менять нельзя). За это время t воды снижается на 10 град от заданной и цикл повторяется. Задав t воды ниже (40 град), снижал время работы горелки до 30-50 секунд.
Экспериментировал с регулировкой максимальной мощности контура отопления - значительных отклонений во времени работы горелки не заметил. Температура воды влияет сильнее.Да он уже настроен. Перемычка на клеммах 1 и 2 как бы является "вечным запросом на включение" от термостата. Заменив ее на умную коробочку с релюхой можно ограничивать периоды работы горелки расписанием в течение дня и недели (электронные программируемые термостаты) и температурой воздуха в комнате (электронные и механические термостаты). Температуру теплоносителя рекомендуют выбирать повыше (70-75 градусов).
При работе без термостата приходилось следить за температурой на улице
Сейчас +10 +15 за бортом и даже задав t=40 можно получить жару в комнатах, плюс тактование и перерасход газа.
С термостатом рекомендуется 75 градусов. Тогда за период нагрева, позволяющий поднять температуру воздуха в комнате на "дельту термостата" температура воды не успевает достигнуть 75 градусов и котел все это время работает непрерывно. Пока, при плюсовой температуре за окном, у меня это время составляет 15-20 минут, когда вода нагревается до 60-65 градусов при последующем простое в 1,5-2 часа.
Даже если и нагреет воду до 75 раньше, чем прогреется воздух, котел отключится и повторно включится через обязательные 150 сек. простоя. Здесь уже периоды нагрева будут короткими, но не многочисленными. Так как насос все это время работает, радиаторы горячие и температура воздуха быстро достигнет величины, заданной в термостате. После чего снова простой в 1,5-2 часа.
Сразу ставить максимально возможную температуру (85 град), думаю, не надо - еще зима впереди.
И такое замечание. После выключения по термостату за время выбега насоса воздух в комнате еще нагревается (у меня на +0,1 к заданному)
При более горячей воде будет некий "перекомфорт" и перерасход
Так что температура теплоносителя при наличии комнатного термостата определяет в основном скорость нагрева до заданой температуры воздуха.Если про дельту температуры воздуха в характеристиках термостатов - то 0,5 вполне достаточно. В более дорогих марках бывает и регулируемая от 0,1 град. Пока потребности в таком точном поддержании температуры не заметил.
Гораздо интереснее момент выбора значений комфортной и экономичной температуры (в терминах некоторых марок термостатов с двумя уровнями задаваемой температуры это могут быть "дневная" и "ночная").
Обычно заводские установки предусматривают разницу в 2-3 градуса.
Но тогда утром перед пробуждением на поднятие температуры до комфортной потребуется гораздо больше времени, чем на цикл нагрева при поддержании температуры с дельтой 0,5. Отсюда повышение расхода. Та же ситуация если настроен подогрев перед возвращением с работы, а днем в отсутствии людей квартира топится по экономичному режиму.
Здесь, конечно, нужен опыт и статистика в наблюдениях за расходом.Если термостат держит разрешение на работу котла (температура ниже установленной), то горелка в котле горит постоянно пока термостат не снимет разрешение (при достижении уставки) или как? А не может ли он просто перегреться в это время?Не перегреется. Термостат именно разрешает, но не обязывает котел работать. При достижении заданной температуры теплоносителя горелка отключится вне зависимости от режима на термостате.
Отопительный котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (или электричества) осуществляющего нагрев теплоносителя.
Устройство (конструкция) отопительного котла : теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также элементы безопасности и автоматика для управления и контроля. У газовых и дизельных котлов в конструкции предусмотрена горелка, у твердотопливных - топка для дров или угля. Такие котлы требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Элекрокотлы оснащаются ТЭНами, не имеют горелок и дымохода. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.
Принцип работы отопительного котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу).
Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и достаточно долговечны, но чувствительны к резкому перепаду температур и имеют большой вес. Стальные могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности для увеличения срока защищают различными антикоррозийными покрытиями. Такие теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники популярны, часто используются в настенных котлах, но обычно дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых или жидкотопливных является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная. (Подробное описание горелок представлено в статьях про газовые и жидкотопливные котлы).
Для управления котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для удаленного управления котлом – GSM-модуль (регулирование работы устройства через SMS-сообщения).
Основными техническими характеристиками котлов отопления являются: мощность котла, тип энергоносителя, количество контуров обогрева, тип камеры сгорания, тип горелки, тип монтажа, наличие насоса, расширительного бака, автоматика котла и др.
Чтобы определить необходимую мощность котла отопления для дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Соответственно, если требуется обогрев подвального помещения, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).
Отметим особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. При выборе мощности котла обязательно отметьте все особенности теплоизоляции дома и помещений. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно
Так какой котел лучше выбрать ? Рассмотрим типы котлов:
«Средний класс» - средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы Ariston , Hermann и Baxi , шведские Electrolux , немецкие Unitherm и котлы из Словакии Protherm .
«Эконом-класс» - бюджетные варианты, простые модели, срок службы меньше, чем у котлов более высокой категории. У некоторых производителей есть бюджетные модели котлов, например,
