Osnova svakog grijanja je bojler. Hoće li kuća biti topla ovisi o tome koliko su pravilno odabrani njeni parametri. Da bi parametri bili ispravni, potrebno je izračunati snagu kotla. Ovo nisu najsloženije kalkulacije - u trećem razredu trebat će vam samo kalkulator i neki podaci o vašem posjedu. Sve možete sami, svojim rukama.

Opšte tačke

Da bi kuća bila topla, sistem grijanja mora u potpunosti nadoknaditi sve postojeće gubitke topline. Toplota izlazi kroz zidove, prozore, podove i krovove. Odnosno, prilikom izračunavanja snage kotla potrebno je uzeti u obzir stepen izolacije svih ovih dijelova stana ili kuće. Ozbiljnim pristupom od stručnjaka naručuju proračun toplinskih gubitaka zgrade i na osnovu rezultata odabiru kotao i sve ostale parametre sistema grijanja. Ovaj zadatak ne znači da je veoma težak, ali je potrebno uzeti u obzir od čega su zidovi, pod, plafon, njihovu debljinu i stepen izolacije. Takođe vode računa o tome kakvi prozori i vrata postoje, da li postoji sistem dovodna ventilacija i kakve su njegove performanse. Općenito, dug proces.

Postoji drugi način da se odredi gubitak topline. Možete zapravo odrediti količinu topline koju kuća/soba gubi pomoću termovizira. Ovo je mali uređaj koji prikazuje stvarnu sliku gubitka toplote na ekranu. Istovremeno, možete vidjeti gdje je odliv topline veći i poduzeti mjere za otklanjanje curenja.

Određivanje stvarnog gubitka topline - lakši način

Sada razgovarajmo o tome vrijedi li uzeti kotao s rezervom snage. Uopšte, Puno radno vrijeme oprema na granici svojih mogućnosti negativno utiče na njen vijek trajanja. Stoga je preporučljivo imati rezervu učinka. Mala, oko 15-20% od izračunate vrijednosti. To je sasvim dovoljno da se osigura da oprema ne radi na granici svojih mogućnosti.

Prevelika rezerva nije ekonomski isplativa: što je oprema moćnija, to je skuplja. Štaviše, razlika u cijeni je značajna. Dakle, ako ne razmišljate o mogućnosti povećanja grijane površine, ne biste trebali uzimati kotao s velikom rezervom snage.

Proračun snage kotla po površini

Ovo je najlakši način da odaberete kotao za grijanje po snazi. Analizirajući mnoge gotove proračune, izvedena je prosječna brojka: za grijanje 10 kvadratnih metara površina zahtijeva 1 kW topline. Ovaj obrazac važi za sobe sa visinom plafona od 2,5-2,7 m i prosečnom izolacijom. Ako vaša kuća ili stan odgovara ovim parametrima, znajući površinu vaše kuće, lako možete odrediti približne performanse kotla.

Da bi bilo jasnije, predstavljamo Primjer izračunavanja snage kotla za grijanje po površini. Dostupan vikendica 12*14 m Nađite njegovu površinu. Da biste to učinili, pomnožite njegovu dužinu i širinu: 12 m * 14 m = 168 m². Prema metodi, podijelimo površinu sa 10 i dobijemo potreban broj kilovata: 168 / 10 = 16,8 kW. Radi lakšeg korištenja, broj se može zaokružiti: potrebna snaga kotla za grijanje je 17 kW.

Uzimajući u obzir visinu plafona

Ali u privatnim kućama stropovi mogu biti viši. Ako je razlika samo 10-15 cm, može se zanemariti, ali ako je visina stropa veća od 2,9 m, morat ćete ponovo izračunati. U tu svrhu nalazi faktor korekcije(podijeliti stvarnu visinu sa standardnim 2,6 m) i pomnožiti pronađenu cifru s njom.

Primjer korekcije za visinu plafona. Visina plafona objekta je 3,2 metra. Za ove uslove potrebno je ponovo izračunati snagu kotla za grijanje (parametri kuće su isti kao u prvom primjeru):

Kao što vidite, razlika je prilično značajna. Ako to ne uzmete u obzir, nema garancije da će kuća biti topla čak i na prosjeku zimske temperature, a o jakim mrazevima da i ne govorimo.

Računovodstvo regije prebivališta

Još nešto što vrijedi razmotriti je lokacija. Uostalom, jasno je da je na jugu potrebno mnogo manje topline nego na jugu Srednja zona, a za one koji žive na sjeveru „Moskovske regije“ snaga će očito biti nedovoljna. Postoje i koeficijenti koji uzimaju u obzir regiju prebivališta. Oni su dati sa određenim rasponom, budući da unutar jedne zone klima još uvijek uvelike varira. Ako se kuća nalazi bliže južnoj granici, koristi se manji koeficijent, bliže sjevernoj - veći. Također je vrijedno razmotriti prisustvo/odsustvo jaki vjetrovi i odaberite koeficijent uzimajući ih u obzir.

Primjer podešavanja po zonama. Neka se kuća za koju izračunavamo snagu kotla nalazi na sjeveru moskovske regije. Tada se pronađena cifra od 21 kW množi sa 1,5. Ukupno dobijamo: 21 kW * 1,5 = 31,5 kW.

Kao što možete vidjeti, u usporedbi s originalnom cifrom dobivenom pri izračunavanju po površini (17 kW), dobivenom kao rezultat korištenja samo dva koeficijenta, značajno se razlikuje. Skoro dvaput. Dakle, ove parametre treba uzeti u obzir.

Snaga dvokružnog kotla

Gore smo govorili o proračunu snage kotla koji radi samo za grijanje. Ako planirate i grijati vodu, morate još više povećati produktivnost. Proračun snage kotla sa mogućnošću grijanja vode za potrebe domaćinstva postaviti 20-25% rezerve (mora se pomnožiti sa 1,2-1,25).

Da biste izbjegli kupnju vrlo moćnog bojlera, trebate kuću

Primjer: prilagođavamo mogućnost PTV-a. Pronađenu cifru od 31,5 kW pomnožimo sa 1,2 i dobijemo 37,8 kW. Razlika je značajna. Imajte na umu da se rezerva za grijanje vode uzima nakon što se lokacija uzme u obzir u proračunima - temperatura vode također ovisi o lokaciji.

Karakteristike proračuna performansi kotla za stanove

Proračun snage kotla za grijanje stanova izračunava se prema istoj normi: 1 kW topline na 10 četvornih metara. Ali korekcija se odvija prema drugim parametrima. Prva stvar koju treba uzeti u obzir je prisustvo ili odsustvo negrijane prostorije iznad i ispod.

• ako postoji još jedan grijani stan ispod/iznad, primjenjuje se koeficijent 0,7;
• ako je ispod/gore negrijana soba, ne vršimo nikakve promjene;
• grijani podrum/potkrovlje - koeficijent 0,9.

Prilikom proračuna vrijedi uzeti u obzir i broj zidova okrenutih prema ulici. IN kutni stanovi potrebno velika količina vrućina:

• ako postoji vanjski zid — 1,1;
• dva zida prema ulici - 1,2;
• tri eksterna - 1.3.

Ovo su glavne oblasti kroz koje toplota izlazi. Neophodno je uzeti ih u obzir. Možete uzeti u obzir i kvalitet prozora. Ako se radi o prozorima sa dvostrukim staklom, ne moraju se vršiti podešavanja. Ako ima starih drveni prozori, pronađeni broj se mora pomnožiti sa 1,2.

Također možete uzeti u obzir faktore kao što je lokacija stana. Na isti način morate povećati snagu ako želite kupiti kotao s dva kruga (za grijanje tople vode).

Obračun po zapremini

U slučaju određivanja snage kotla za grijanje za stan, možete koristiti drugu metodu, koja se temelji na standardima SNiP. Oni propisuju standarde za grijanje zgrada:

• za grijanje jednog kubnog metra u panel kuća potrebno 41 W toplote;
• za nadoknadu toplinskih gubitaka u zgradi od cigle - 34 W.

Da biste koristili ovu metodu, morate znati ukupni volumen prostorija. U principu, ovaj pristup je ispravniji, jer odmah uzima u obzir visinu plafona. Ovdje se može pojaviti mala poteškoća: obično znamo područje našeg stana. Obim će se morati izračunati. Da bismo to učinili, pomnožimo ukupnu grijanu površinu s visinom stropova. Dobijamo potrebnu zapreminu.

Primjer izračunavanja snage kotla za grijanje stana. Stan neka bude na trećem spratu petospratnice cigla kuća. Ukupna površina mu je 87 kvadratnih metara. m, visina plafona 2,8 m.

1. Pronalaženje volumena. 87 * 2,7 = 234,9 cu. m.
2. Zaokružiti - 235 kubnih metara. m.
3. Izračunavamo potrebnu snagu: 235 kubnih metara. m * 34 W = 7990 W ili 7,99 kW.
4. Zaokružimo, dobijamo 8 kW.
5. Budući da su grijani stanovi na vrhu i dnu, primjenjujemo koeficijent 0,7. 8 kW * 0,7 = 5,6 kW.
6. Zaokružiti: 6 kW.
7. Kotao će također grijati vodu za kućne potrebe. Za to ćemo dati rezervu od 25%. 6 kW * 1,25 = 7,5 kW.
8. Prozori u stanu nisu zamijenjeni, stari su, drveni. Stoga koristimo faktor množenja 1,2: 7,5 kW * 1,2 = 9 kW.
9. Dva zida u stanu su vanjska, pa još jednom pronađenu cifru pomnožimo sa 1,2: 9 kW * 1,2 = 10,8 kW.
10. Zaokružiti: 11 kW.

Općenito, evo ove tehnike za vas. U principu, može se koristiti i za izračunavanje snage kotla za kuću od cigle. Za ostale vrste građevinskog materijala nisu propisani standardi, već paneli privatna kuća- velika retkost.

Dijagram priključka ovisi o vrsti kotlova instaliranih u kotlarnici. ^ Moguće su sljedeće opcije:

Parni i toplovodni kotlovi;

Parni i toplovodni kotlovi;

Kotlovi za grijanje pare, vode i parne vode;

Kotlovi za grijanje vode i paro-vodu;

Kotlovi za grijanje na paru i vodu.

Dijagrami povezivanja parnih i toplovodnih kotlova koji su dio kotlovnice za grijanje pare i vode slični su prethodnim dijagramima (vidi Sl. 2.1 - 2.4).

Dijagrami priključka za kotlove za grijanje pare i vode ovise o njihovom dizajnu. Postoje 2 opcije:

I. Povezivanje kotla za grijanje par-voda sa grijanjem vode iz mreže unutar bubnja kotla (vidi sliku 2.5)

^ 1 – kotao za grijanje vode na paru; 2 –ROU; 3 – dovodni parovod; 4 – cjevovod kondenzata; 5 – odzračivač; 6 – pumpa za napajanje; 7 – HVO; 8 I 9 – PLTS i OLTS; 10 – mrežna pumpa; 11 – bojler za grijanje ugrađen u bubanj kotla; 12 – regulator temperature vode u PLTS; 13 – regulator dopune (regulator pritiska vode u OLTS-u); 14 – pumpa za šminkanje.

^ Slika 2.5 – Šema priključka za kotao za grijanje par-voda sa grijanjem mrežne vode unutar bubnja kotla

Grijač vode za grijanje ugrađen u bubanj kotla je izmjenjivač topline miješanog tipa (vidi sliku 2.6).

Mrežna voda ulazi u bubanj kotla kroz kutiju za umirivanje u šupljinu razvodne kutije koja ima perforirano stepenasto dno (vodičica i mjehurići). Perforacija obezbeđuje mlaz vode prema mešavini pare i vode koja dolazi sa evaporativnih grejnih površina kotla, što dovodi do zagrevanja vode.

^ 1 – tijelo bubnja kotla; 2 – voda iz OLTS-a; 3 I 4 – zaključavanje i nepovratni ventili; 5 – kolektor; 6 – kutija za smirenje; 7 – razvodna kutija sa stepenastim perforiranim dnom; 8 – vodilica; 9 – mehurasti list; 10 – mješavina pare i vode sa evaporativnih grijnih površina kotla; 11 – povrat vode na evaporativne grejne površine; 12 - Izlaz zasićena para u pregrijač; 13 – uređaj za odvajanje, npr 14 – rov za prikupljanje vode iz mreže; 15 – vodosnabdijevanje PLTS-a;.

^ Slika 2.6 – Mrežni bojler ugrađen u bubanj kotla

Kapacitet grijanja kotla Qk sastoji se od dvije komponente (toplota grijane vode u mreži i toplina pare):

Q K = M C (i 2 – i 1) + D P (i P – i PV), (2.1)

Gdje M C – protok mase grijana voda iz mreže;

I 1 i i 2 – entalpije vode prije i poslije zagrijavanja;

D P – izlaz pare kotla;

I P – entalpija pare;

Nakon transformacije (2.1):

. (2.2)

Iz jednadžbe (2.2) proizlazi da su potrošnja zagrijane vode M C i izlaz pare kotla D P međusobno povezani: pri Q K = const, s povećanjem izlazne pare, potrošnja vode iz mreže opada, a sa smanjenjem pare proizvodnje, potrošnja vode u mreži se povećava.

Odnos između potrošnje pare i količine zagrijane vode može biti različit, ali potrošnja pare mora biti najmanje 2% ukupne mase pare i vode kako bi se omogućilo da zrak i druge nekondenzirajuće faze pobjegnu iz kotla.

II. Priključci na kotao za grijanje par-voda sa grijanjem mrežne vode u grijaćim površinama ugrađenim u dimovodni kanal (vidi sliku 2.7)

Slika 2.7 – Dijagram priključka za grijani kotao za grijanje para-voda

mrežne vode u grijaćim površinama ugrađenim u dimovodni kanal kotla

Na slici 2.7: 11* - mrežni bojler, izrađen u obliku površinskog izmjenjivača topline ugrađenog u dimovodni kanal kotla; preostali simboli su isti kao na slici 2.5.

Površine grijanja mrežnog grijača nalaze se u dimovodu kotla, pored ekonomajzera, u vidu dodatnog dijela. IN ljetni period Kada nema toplotnog opterećenja, ugrađeni mrežni grijač djeluje kao dio ekonomajzera.

^ 2.3 Tehnološka struktura, toplotne snage i tehničko-ekonomskih pokazatelja kotlovnice

2.3.1 Tehnološka struktura kotlarnice

Oprema kotlarnice se obično dijeli u 6 tehnoloških grupa (4 glavne i 2 dodatne).

^ Na glavne tehnološke grupe uključuju opremu:

1) za pripremu goriva pre sagorevanja u kotlu;

2) za pripremu kotlovske napojne i dopunske vode;

3) za proizvodnju rashladnog sredstva (para ili zagrijane vode), tj. bojler-

Gate i njihova pomoćna oprema;

4) pripremiti rashladnu tečnost za transport kroz toplovodnu mrežu.

^ Među dodatnim grupe uključuju:

1) elektro oprema kotlarnice;

2) instrumentacija i sistemi automatizacije.

U parnim kotlovnicama, ovisno o načinu povezivanja kotlovskih jedinica na jedinice za toplinsku obradu, na primjer, na mrežne grijače, razlikuju se sljedeće tehnološke strukture:

1. centralizirano, u koje se usmerava para iz svih kotlova

Do centralnog parovoda kotlarnice, a zatim se distribuira u jedinice za toplinsku obradu.

2. Sectional, pri čemu svaka kotlovska jedinica radi na potpuno definisanoj

Podijeljena jedinica za toplinsku obradu s mogućnošću prebacivanja pare na susjedne (koje se nalaze u blizini) jedinice za toplinsku obradu. Oprema povezana mogućnošću zamjene oblika dio kotlarnice.

3. Blok struktura, pri čemu svaka kotlovska jedinica radi na određenom

Podeljeno postrojenje za termičku obradu bez uklopnih mogućnosti.

^ 2.3.2 Toplotna snaga kotlarnice

Toplotna snaga kotlarnice predstavlja ukupnu toplotnu snagu kotlovnice za sve vrste rashladnih tečnosti koje se isporučuju iz kotlovnice preko grejna mreža eksternih potrošača.

Postoje instalirani, operativni i rezervni toplotni kapaciteti.

^ Instalirana toplotna snaga – zbir toplinskih snaga svih kotlova instaliranih u kotlarnici kada rade u nazivnom (pasoškom) načinu rada.

Radna toplotna snaga - toplinska snaga kotlarnice pri radu sa stvarnim toplinskim opterećenjem u datom trenutku.

IN rezervna toplotna snaga razlikovati toplotnu snagu eksplicitna i skrivena rezerva.

^ Eksplicitna rezerva toplotne snage – zbir toplotne snage kotlova instaliranih u kotlarnici iu hladnom stanju.

Toplotna snaga latentne rezerve– razlika između instalirane i radne toplotne snage.

^ 2.3.3 Tehnički i ekonomski pokazatelji kotlarnice

Tehnički i ekonomski pokazatelji kotlovnice podijeljeni su u 3 grupe: energetski, ekonomski I operativni (radnici), koji su, shodno tome, namijenjeni procjeni tehničkog nivoa, efikasnosti i kvaliteta rada kotlarnice.

^ Energetski indikatori kotlarnice uključuju:



. (2.3)

Količina topline koju proizvodi kotlovska jedinica određuje se:

Za parne kotlove:

gdje je D P količina pare proizvedene u kotlu;

I P – entalpija pare;

I PV – entalpija napojne vode;

D PR – količina vode za pročišćavanje;

I PR – entalpija uduvane vode.

^ Za kotlove za toplu vodu:

, (2.5)

gdje je M C maseni protok vode iz mreže kroz kotao;

I 1 i i 2 su entalpije vode prije i nakon zagrijavanja u kotlu.

Količina topline dobivena izgaranjem goriva određena je proizvodom:

, (2.6)

Gdje je B K potrošnja goriva u kotlu.

1. 
   Udio potrošnje topline za sopstvene potrebe kotlovnica(odnos apsolutne potrošnje topline za vlastite potrebe prema količini proizvedene topline u kotlovskoj jedinici):

, (2.7)

gdje je Q CH apsolutna potrošnja topline za vlastite potrebe kotlovnice, koja ovisi o karakteristikama kotlovnice i uključuje potrošnju topline za pripremu napojne i dopunske vode kotla, grijanje i prskanje loživog ulja, grijanje kotlarnica, dovod tople vode u kotlarnicu itd.

U literaturi su date formule za obračun artikala potrošnje topline za vlastite potrebe

1. 
   Efikasnost mreža kotlovske jedinice, što za razliku od efikasnosti kotlovska jedinica bruto, ne uzima u obzir potrošnju topline za vlastite potrebe kotlovnice:

, (2.8)

Gdje
- proizvodnja topline u kotlovskoj jedinici bez uzimanja u obzir potrošnje topline za vlastite potrebe.

Uzimajući u obzir (2.7)

1. 
   Efikasnost toplotni tok, koji uzima u obzir gubitke toplote tokom transporta rashladnih tečnosti unutar kotlarnice usled prenosa toplote na okruženje kroz zidove cevovoda i curenja rashladne tečnosti: η t n = 0,98÷0,99.
2. 
   ^ Efikasnost pojedinačni elementi toplotni dijagram kotlarnice:

efikasnost redukciono-rashladna jedinica – η red;

Efikasnost odzračivač nadopunjene vode – η DPV ;

Efikasnost grijači mreže – η sp.

6. Efikasnost kotlovnica– proizvod efikasnosti svi elementi, jedinice i instalacije koje formiraju termalni dijagram kotlarnica, na primjer:

^ Efikasnost parna kotlovnica koja opskrbljuje parom potrošaču:

. (2.10)

Učinkovitost parne kotlovnice koja opskrbljuje potrošača grijanom mrežnom vodom:

Efikasnost kotlarnica za toplu vodu:

. (2.12)

1. 
   Specifična potrošnja standardno gorivo za proizvodnju toplotne energije- masa ekvivalentnog goriva utrošenog na proizvodnju 1 Gcal ili 1 GJ toplotne energije koja se isporučuje vanjskim potrošačima:

, (2.13)

Gdje B mačka– potrošnja ekvivalentnog goriva u kotlarnici;

Q otp– količinu topline koja se isporučuje iz kotlarnice do vanjskog potrošača.

Potrošnja ekvivalentnog goriva u kotlovnici određena je izrazima:

,
; (2.14)

,
, (2.15)

Gdje su 7000 i 29330 toplina sagorijevanja standardnog goriva u kcal/kg standardnog goriva. I

KJ/kg standardne težine

Nakon zamjene (2.14) ili (2.15) u (2.13):

, ; (2.16)

. . (2.17)

Efikasnost kotlovnica
I specifična potrošnja standardno gorivo
su najvažniji energetski indikatori kotlovnice i zavise od vrste instaliranih kotlova, vrste goriva koje se sagorijeva, snage kotlarnice, vrste i parametara rashladnih sredstava koja se isporučuju.

Ovisnost za kotlove koji se koriste u sistemima za opskrbu toplinom o vrsti sagorijenog goriva:

^ Ekonomski pokazatelji kotlarnice uključuju:

1. 
   Kapitalne izdatke(kapitalna ulaganja) K, koji predstavljaju zbir troškova vezanih za izgradnju novog ili rekonstrukciju

postojeća kotlarnica.

Kapitalni troškovi ovise o kapacitetu kotlovnice, vrsti instaliranih kotlova, vrsti goriva koja se sagorijeva, vrsti rashladne tekućine koja se isporučuje i nizu specifičnih uslova (udaljenost od izvora goriva, vode, autoputa, itd.).

^ Približna struktura kapitalnih troškova:

Građevinsko-montažni radovi – (53÷63)% K;

Troškovi opreme – (24÷34)% K;

Ostali troškovi – (13÷15)% K.

1. 
   Specifični kapitalni troškovi k UD (kapitalni troškovi po jedinici toplotne snage kotlarnice Q KOT):

. (2.18)

Specifični kapitalni troškovi nam omogućavaju da odredimo očekivane kapitalne troškove za izgradnju novoprojektovane kotlovnice
po analogiji:

, (2.19)

Gdje - specifični kapitalni troškovi za izgradnju slične kotlovnice;

- toplotna snaga projektovane kotlovnice.

1. 
   ^ Godišnji troškovi koji se odnose na proizvodnju toplotne energije uključuju:

troškovi goriva, struje, vode i pomoćnog materijala;

Plaća i pripadajući odbici;

Troškovi amortizacije, tj. prenošenje troškova opreme kako se istroši na trošak proizvedene toplotne energije;

Održavanje;

Opšti troškovi kotlova.



. (2.20)

1. 
   Prikazani troškovi, koji predstavljaju zbir godišnjih troškova vezanih za proizvodnju toplotne energije i dijela kapitalnih troškova utvrđenih standardnim koeficijentom efikasnosti ulaganja E n:

. (2.21)

Recipročna vrijednost E n daje period povrata za kapitalne troškove. Na primjer, sa E n =0,12
period otplate
(godine).

Indikatori učinka, ukazuju na kvalitet rada kotlarnice i posebno uključuju:



. (2.22)


. (2.23)



. (2.24)

Ili uzimajući u obzir (2.22) i (2.23):

. (2.25)

^ 3 SNABDIJEVANJE TOPLOTNOM IZ Kombinovanih termoelektrana (CHP)

3.1 Princip kombinovane proizvodnje toplotnih i električna energija

Opskrba toplinom iz termoelektrana se naziva daljinsko grijanje - centralizovano snabdevanje toplotom zasnovano na kombinovanoj (zajedničkoj) proizvodnji toplotne i električne energije.

Alternativa daljinskom grijanju je odvojena proizvodnja toplinske i električne energije, odnosno kada se električna energija proizvodi u kondenzacijskim termoelektranama (CHP), i toplotnu energiju- u kotlarnicama.

Energetska efikasnost daljinskog grejanja leži u činjenici da se toplota pare koja se ispušta u turbini koristi za proizvodnju toplotne energije, čime se eliminiše:

Gubitak preostale topline pare nakon turbine;

Sagorijevanje goriva u kotlarnicama za proizvodnju toplinske energije.

Razmotrimo odvojenu i kombinovanu proizvodnju toplotne i električne energije (vidi sliku 3.1).

1 – generator pare; 2 - parna turbina; 3 – električni generator; 4 – kondenzator parna turbina; 4* - mrežni bojler; 5 - pumpa; 6 – PLTS; 7 – OLTS; 8 – mrežna pumpa.

Slika 3.1 – Odvojena (a) i kombinovana (b) proizvodnja toplotne i električne energije

D Da bi se preostala toplota pare koja se iscrpljuje u turbini iskoristila za potrebe snabdevanja toplotom, ona se iz turbine uklanja sa nešto više visoki parametri nego u kondenzatoru, a umjesto kondenzatora možete ugraditi mrežni grijač (4*). Uporedimo cikluse IES i CHP u

TS - dijagram u kojem područje ispod krive pokazuje količinu topline koja se dovodi ili uklanja u ciklusima (vidi sliku 3.2)

Slika 3.2 – Poređenje ciklusa IES i CHP

Legenda za sliku 3.2:

1-2-3-4 I 1*-2-3-4 – opskrba toplinom u ciklusima elektrane;

1-2, 1*-2 – zagrijavanje vode do temperature ključanja u ekonomajzeru kotla;

^ 2-3 – isparavanje vode u evaporativnim grijaćim površinama;

3-4 – pregrijavanje pare u pregrijaču;

4-5 I 4-5* - ekspanzija pare u turbinama;

5-1 – kondenzacija pare u kondenzatoru;

5*-1* - kondenzacija pare u grijaču mreže;

q e To– količina toplotne energije koja je ekvivalentna proizvedenoj električnoj energiji u ciklusu IES;

q e T– količina toplote koja je ekvivalentna proizvedenoj električnoj energiji u ciklusu CHP;

q To– toplota pare koja se odvodi kroz kondenzator u okolinu;

q T– toplina pare koja se koristi u opskrbi toplinom za grijanje vode u mreži.

I
Iz poređenja ciklusa proizlazi da u ciklusu grijanja, za razliku od ciklusa kondenzacije, teoretski nema gubitaka topline iz pare: dio topline se troši na proizvodnju električne energije, a preostala toplina se koristi za opskrbu toplinom. Istovremeno se smanjuje specifična potrošnja toplote za proizvodnju električne energije, što se može ilustrirati Carnotovim ciklusom (vidi sliku 3.3):

Slika 3.3 – Poređenje IES i CHP ciklusa na primjeru Carnot ciklusa

Legenda za sliku 3.3:

Tp– temperatura dovoda toplote u ciklusima (temperatura pare na ulazu

Turbina);

Tk– temperatura odvođenja toplote u IES ciklusu (temperatura pare u kondenzatoru);

Tt- temperatura odvođenja toplote u CHP ciklusu (temperatura pare u grijaču mreže).

q e To , q e T , q To , q T- isto kao na slici 3.2.

Poređenje specifične potrošnje topline za proizvodnju električne energije.

Indikatori	IES	CHP
Količina toplote, iznevjeriti u ciklusu IES i CHP:	q P =Tp·ΔS	q P =Tp·ΔS
Količina toplote, ekvivalentno proizvedena električna energija:	Dakle, grijanje u odnosu na odvojenu proizvodnju toplinske i električne energije obezbjeđuje: Isključenje kotlarnica u sistemima za snabdevanje toplotom. Smanjenje specifične potrošnje toplote za proizvodnju električne energije. Centralizacija snabdevanja toplotom (zbog velike toplotne snage termoelektrana), koja ima niz prednosti u odnosu na decentralizaciju (videti 1.3).

Stranica 1

Snagu kotlovskih instalacija treba uzimati na osnovu neprekidnog odvodnjavanja rezervoara sa najviskoznijim naftnim derivatima koje prima autopark u zimsko vrijeme godine, te nesmetano snabdijevanje potrošača viskoznim naftnim derivatima.  

Prilikom određivanja snage kotlovskih instalacija na skladištima nafte ili na pumpnim stanicama, u pravilu se utvrđuje potrebna potrošnja topline (pare) tokom vremena. Toplinska snaga koju troši potrošač u određenom trenutku naziva se toplinsko opterećenje kotlovskih instalacija. Ova snaga varira tokom godine, a ponekad čak i tokom dana. Grafički prikaz promjene toplotnog opterećenja tokom vremena naziva se graf toplotnog opterećenja. Područje grafa opterećenja prikazuje, na odgovarajućoj skali, količinu potrošene (proizvedene) energije u određenom vremenskom periodu. Što je ujednačeniji grafikon toplinskog opterećenja, što je ujednačenije opterećenje kotlovskih instalacija, to je bolja upotreba instalirani kapacitet. Godišnji raspored termičko opterećenje ima izražen sezonski karakter. Broj, vrsta i snaga pojedinačnih kotlovskih jedinica biraju se na osnovu maksimalnog toplinskog opterećenja.  

U velikim skladištima za pretovar nafte, kapacitet kotlovnica može doseći 100 t/h ili više. Na malim skladištima nafte široko se koriste vertikalno-cilindrični kotlovi tipa Sh, ShS, VGD, MMZ i drugi, a na naftnim skladištima sa većom potrošnjom pare koriste se vertikalni vodocijevni dvobubni kotlovi tipa DKVR.  

Na osnovu maksimalne potrošnje topline ili pare, postavlja se snaga kotlovske instalacije, a na osnovu veličine fluktuacije opterećenja postavlja se potreban broj kotlovskih jedinica.  

Ovisno o vrsti rashladnog sredstva i skali opskrbe toplinom, odabire se tip kotla i snaga kotlovske instalacije. Kotlovnice za grijanje su obično opremljene kotlovi za toplu vodu a prema prirodi korisničke usluge dijele se na tri tipa: lokalne (kućne ili grupne), blokovske i okružne.  

Ovisno o vrsti rashladnog sredstva i skali opskrbe toplinom, odabire se tip kotla i snaga kotlovske instalacije.  

Ovisno o vrsti rashladnog sredstva i skali opskrbe toplinom, odabire se tip kotla i snaga kotlovske instalacije. Kotlovnice za grijanje u pravilu su opremljene toplovodnim kotlovima i, prema prirodi usluge potrošača, dijele se na tri tipa: lokalne (kućne ili grupne), tromjesečne i okružne.  

Struktura specifičnih kapitalnih ulaganja povezana je sa kapacitetom instalacije sljedećom zavisnošću: sa povećanjem kapaciteta instalacije apsolutna vrijednost i relativna vrijednost specifičnih troškova za građevinski radovi a povećava se udio troškova opreme i njene instalacije. Istovremeno, specifični kapitalni troškovi uglavnom se smanjuju sa povećanjem kapaciteta kotlovnice i povećanjem jediničnog kapaciteta kotlovskih jedinica.  

Očigledno, primjena obrnutih lančanih mreža na mali kotlovi opravdava se. Početni veći troškovi nabavke oprema za sagorevanje isplati se takvim prednostima kao što su potpuna mehanizacija procesa sagorevanja, povećana snaga kotlovskog postrojenja, mogućnost sagorevanja uglja nižeg kvaliteta i poboljšano ekonomski pokazatelji gori.  

Nedovoljna pouzdanost opreme za automatizaciju, njihova visoka cijenačine potpunu automatizaciju kotlarnica nepraktičnom trenutno. Posljedica ovoga je potreba za sudjelovanjem čovjeka operatera u upravljanju kotlovskim instalacijama, koordinaciji rada kotlovskih jedinica i kotlovske pomoćne opreme. Kako se kapacitet kotlarnica povećava, povećava se i njihova opremljenost opremom za automatizaciju. Povećanje broja instrumenata i uređaja na razvodnim tablama i konzolama uzrokuje povećanje dužine centrala (panela) i, kao posljedicu, pogoršanje uslova rada operatera zbog gubitka vidljivosti opreme za nadzor i upravljanje. Zbog prevelike dužine ploča i konzola, operateru je teško pronaći potrebne instrumente i aparate. Iz navedenog je očigledan zadatak smanjenja dužine kontrolnih panela (panela) pružanjem operateru informacija o stanju i trendovima procesa u što kompaktnijem i razumljivom obliku.  

Standardi za specifične emisije čvrstih čestica u atmosferu za kotlovska postrojenja na čvrsta goriva svih vrsta.

Emisioni standardi za kotlove koji rade u termoelektranama trenutno su fleksibilniji. Na primjer, ne uvode se novi standardi za one kotlove koji će biti stavljeni iz pogona u narednim godinama. Za preostale kotlove utvrđeni su specifični emisioni standardi uzimajući u obzir najbolje ekološke pokazatelje postignute u radu, kao i uzimajući u obzir snagu kotlovskih postrojenja, sagorelo gorivo, mogućnost postavljanja novih i performanse postojeće prašine i gasa. opreme za čišćenje koja završava svoj vijek trajanja. Prilikom izrade standarda za rad termoelektrana uzimaju se u obzir i karakteristike energetskih sistema i regiona.  

Produkti sagorevanja goriva koja sadrže sumpor sadrže veliki broj sumporni anhidrid, koji se koncentrira i formira sumpornu kiselinu na cijevima grijaće površine grijača zraka koji se nalazi u temperaturnoj zoni ispod točke rosišta. Korozija sumporne kiseline brzo korodira metal cijevi. Žarišta korozije su u pravilu i centri za stvaranje gustih naslaga pepela. U tom slučaju grijač zraka prestaje biti hermetički zatvoren, dolazi do velikih strujanja zraka u put plina, naslage pepela potpuno blokiraju značajan dio živog poprečnog presjeka prolaza limenki, mašine za pecanje rade pod preopterećenjem, termička efikasnost grijač zraka naglo opada, temperatura dimnih plinova se povećava, što uzrokuje smanjenje snage kotlovskog postrojenja i smanjenje efikasnosti njegovog rada.  

Stranice:     1

Članak je pripremljen sa informatička podrška inženjeri kompanije Teplodar https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ – kotlovi za grijanje po cijenama od proizvođača.

Najvažnija karakteristika koja se uzima u obzir pri kupovini kotlova za grijanje, plinskih, električnih ili čvrstih goriva, je njihova snaga. Stoga se mnogi potrošači koji planiraju kupiti generator topline za sistem grijanja prostorija zanimaju pitanjem kako izračunati snagu kotla na osnovu površine prostora i drugih podataka. O tome se govori u narednim redovima.

Parametri proračuna. Šta uzeti u obzir

Ali prvo, hajde da shvatimo šta je zapravo ova tako važna količina, i što je najvažnije, zašto je toliko važna.

U suštini, opisana karakteristika generatora topline koji radi na bilo koju vrstu goriva pokazuje njegove performanse - to jest, koliko površine prostorije može zagrijati zajedno s krugom grijanja.

Na primjer, uređaj za grijanje s vrijednošću snage od 3 - 5 kW u pravilu je sposoban da "omota" jednosobni ili čak dvosoban stan, kao i kuća površine do 50 kvadratnih metara. m Instalacija s vrijednošću od 7 - 10 kW "povući" će trosobni stan površine do 100 kvadratnih metara. m.

Drugim riječima, obično uzimaju snagu koja je jednaka približno jednoj desetini cijele grijane površine (u kW). Ali ovo je samo po sebi opšti slučaj. Da biste dobili određenu vrijednost, potreban je proračun. Proračuni se moraju uzeti u obzir razni faktori. Nabrojimo ih:

• Ukupna grijana površina.
• Regija u kojoj radi obračunsko grijanje.
• Zidovi kuća i njihova toplinska izolacija.
• Toplotni gubitak krova.
• Vrsta kotlovskog goriva.

Sada razgovarajmo direktno o izračunavanju snage u odnosu na različite vrste kotlovi: plinski, električni i čvrsta goriva.

Plinski kotlovi

Na osnovu gore navedenog, snaga kotlovske opreme za grijanje izračunava se pomoću jedne prilično jednostavne formule:

N kotao = S x N otkucaja. / 10.

Ovdje se vrijednosti količina dešifriraju na sljedeći način:

• N kotla je snaga ove jedinice;
• S je ukupan zbir površina svih prostorija koje grije sistem;
• N otkucaja – specifična vrijednost generatora topline potrebnog za zagrijavanje 10 kW. m površine sobe.

Jedan od glavnih faktora za izračunavanje je klimatska zona, regija u kojoj se ova oprema koristi. Odnosno, proračun snage kotla na čvrsto gorivo vrši se s obzirom na specifične klimatske uvjete.

Ono što je tipično, ako nekada davno, za vrijeme postojanja sovjetskih standarda dodjele vlasti instalacija grijanja, smatra se 1 kW. uvijek jednaka 10 kvadratnih metara. metara, onda je danas izuzetno potrebno proizvoditi tacna kalkulacija za realne uslove.

U ovom slučaju morate uzeti sljedeće vrijednosti N otkucaja.

Kao primjer, izračunat ćemo snagu kotla za grijanje na čvrsto gorivo u odnosu na sibirsku regiju, gdje zimski mrazevi ponekad dosežu -35 stepeni Celzijusa. Uzmimo N otkucaja. = 1,8 kW. Zatim za grijanje kuće sa ukupnom površinom 100 sq. m trebat će vam instalacija sljedeće projektne vrijednosti:

Kotao N = 100 sq. m x 1,8 / 10 = 18 kW.

Kao što vidite, približan omjer broja kilovata prema površini kao jedan prema deset ovdje ne vrijedi.

Važno je znati! Ako znate koliko kilovata ima određena instalacija čvrsto gorivo, možete izračunati zapreminu rashladne tečnosti, drugim rečima, zapreminu vode koja je potrebna za punjenje sistema. Da biste to učinili, jednostavno pomnožite rezultirajući N generatora topline sa 15.

U našem slučaju, zapremina vode u sistemu grijanja je 18 x 15 = 270 litara.

Međutim, uzimanje u obzir klimatske komponente za izračunavanje karakteristika snage generatora topline u nekim slučajevima nije dovoljno. Mora se imati na umu da može postojati toplotnih gubitaka zbog specifičnog dizajna prostorija. Prije svega, morate razmotriti koji su zidovi stambenog prostora. Koliko je kuća izolirana - ovaj faktor ima veliki značaj. Također je važno uzeti u obzir strukturu krova.

Općenito, možete koristiti poseban koeficijent s kojim trebate pomnožiti snagu dobivenu iz naše formule.

Ovaj koeficijent ima sljedeće približne vrijednosti:

• K = 1, ako je kuća starija od 15 godina, a zidovi su od cigle, pjenastih blokova ili drveta, a zidovi su izolirani;
• K = 1,5 ako zidovi nisu izolovani;
• K = 1,8, ako pored neizolovanih zidova kuća ima loš krov koji propušta toplotu;
• K = 0,6 g moderna kuća sa izolacijom.

Pretpostavimo da je u našem slučaju kuća stara 20 godina, građena je od cigle i dobro izolirana. Tada snaga izračunata u našem primjeru ostaje ista:

Kotao N = 18x1 = 18 kW.

Ako je kotao instaliran u stanu, tada se mora uzeti u obzir sličan koeficijent. Ali za običan stan, ako nije na prvom ili potkrovlje, K će biti jednako 0,7. Ako je stan na prvom ili poslednjem spratu, onda treba uzeti K = 1,1.

Kako izračunati snagu za električne kotlove

Električni kotlovi se rijetko koriste za grijanje. Glavni razlog je to što je struja danas preskupa, i maksimalna snaga takve instalacije su niske. Osim toga, mogući su kvarovi i dugotrajni nestanci struje u mreži.

Izračun se ovdje može napraviti koristeći istu formulu:

N kotao = S x N otkucaja. / 10,

nakon čega biste trebali pomnožiti rezultirajući indikator s potrebnim koeficijentima, o njima smo već pisali.

Međutim, postoji još jedna, tačnija u ovom slučaju, metoda. Hajde da to naznačimo.

Ova metoda se zasniva na činjenici da se inicijalno uzima vrijednost od 40 W. Ova vrijednost znači toliku snagu bez uzimanja u obzir dodatni faktori potrebno za zagrijavanje 1 m3. Daljnji proračun se vrši na sljedeći način. Budući da su prozori i vrata izvori toplinskih gubitaka, potrebno je dodati 100 W po prozoru i 200 W po vratima.

On posljednja faza uzeti u obzir iste gore pomenute koeficijente.

Na primjer, izračunajmo snagu na ovaj način električni bojler, ugrađen u kuću od 80 m2 sa visinom plafona 3 m, sa pet prozora i jednim vratima.

Kotao N = 40x80x3+500+200=10300 W, odnosno cca 10 kW.

Ako se proračun vrši za stan na trećem spratu, potrebno je pomnožiti rezultirajuću vrijednost, kao što je već spomenuto, s faktorom smanjenja. Tada je N kotao = 10x0,7=7 kW.

Sada razgovarajmo o kotlovima na čvrsto gorivo.

Za čvrsto gorivo

Ova vrsta opreme, kao što naziv implicira, odlikuje se upotrebom za grijanje čvrsto gorivo. Prednosti takvih jedinica su očigledne uglavnom u udaljenim selima i dacha zajednicama gdje nema plinovoda. Drva za ogrjev ili peleti - presovane strugotine - obično se koriste kao čvrsto gorivo.

Metoda izračunavanja snage kotlova na čvrsto gorivo identična je gornjoj metodi, karakterističnoj za plinske kotlove za grijanje. Drugim riječima, proračun se vrši prema formuli:

N kotao = S x N otkucaja. / 10.

Nakon izračunavanja pokazatelja snage pomoću ove formule, on se također množi s gornjim koeficijentima.

Međutim, u ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir činjenicu da kotao na čvrsto gorivo ima nisku efikasnost. Stoga, nakon izračuna pomoću opisane metode, treba dodati rezervu snage od približno 20%. Međutim, ako se planira koristiti akumulator topline u sistemu grijanja u obliku posude za skladištenje rashladne tekućine, tada možete ostaviti izračunatu vrijednost.

Toplotna snaga kotlovnice je ukupni kapacitet grijanja kotlovnice za sve vrste rashladnih tekućina koje se iz kotlovnice dovode kroz toplinsku mrežu do vanjskih potrošača.

Postoje instalirani, operativni i rezervni toplotni kapaciteti.

Instalirana toplotna snaga je zbir toplotnih snaga svih kotlova instaliranih u kotlarnici pri radu u nazivnom (certificiranom) načinu rada.

Radna toplotna snaga - toplotna snaga kotlarnice pri radu sa stvarnim toplotnim opterećenjem u datom trenutku.

U rezervnoj toplotnoj snazi, pravi se razlika između toplotne snage eksplicitne i latentne rezerve.

Toplotna snaga eksplicitne rezerve je zbir toplotne snage kotlova instaliranih u kotlarnici iu hladnom stanju.

Toplotna snaga latentne rezerve je razlika između instalirane i radne toplotne snage.

Tehničko-ekonomski pokazatelji kotlovnice

Tehničko-ekonomski pokazatelji kotlovnice podijeljeni su u 3 grupe: energetski, ekonomski i operativni (radni), koji su, shodno tome, namijenjeni procjeni tehničkog nivoa, efikasnosti i kvaliteta rada kotlovnice.

Energetski indikatori kotlovnice uključuju:

1. Efikasnost bruto kotlovska jedinica (omjer količine topline koju proizvodi kotlovska jedinica i količine topline dobivene izgaranjem goriva):

Količina topline koju proizvodi kotlovska jedinica određuje se:

Za parne kotlove:

gdje je DP količina pare proizvedene u kotlu;

iP - entalpija pare;

iPV - entalpija napojne vode;

DPR - količina vode za pročišćavanje;

iPR je entalpija upuhivanja vode.

Za kotlove za toplu vodu:

gdje je MC maseni protok vode iz mreže kroz kotao;

i1 i i2 su entalpije vode prije i nakon zagrijavanja u kotlu.

Količina topline dobivena izgaranjem goriva određena je proizvodom:

gdje je BK potrošnja goriva u kotao.

2. Udio potrošnje topline za vlastite potrebe kotlovnice (odnos apsolutne potrošnje topline za vlastite potrebe kotlovnice prema količini proizvedene topline u kotlovnici):

gdje je QSN apsolutna potrošnja topline za vlastite potrebe kotlarnice, koja ovisi o karakteristikama kotlovnice i uključuje potrošnju topline za pripremu napojne i mrežne vode za dopunu, grijanje i prskanje lož ulja, grijanje kotla prostorija, dovod tople vode u kotlarnicu itd.

U literaturi su date formule za obračun artikala potrošnje topline za vlastite potrebe

3. Efikasnost net kotlovska jedinica, koja za razliku od efikasnosti kotlovska jedinica bruto, ne uzima u obzir potrošnju topline za vlastite potrebe kotlovnice:

gdje je proizvodnja topline u kotlovskoj jedinici bez uzimanja u obzir potrošnje topline za vlastite potrebe.

Uzimajući u obzir (2.7)

• 4. Efikasnost toplotni tok, koji uzima u obzir gubitke toplote tokom transporta rashladnih tečnosti unutar kotlarnice usled prenosa toplote u okolinu kroz zidove cevovoda i curenja rashladnog sredstva: ztn = 0,98h0,99.
• 5. Efikasnost pojedinačni elementi toplotnog kruga kotlarnice:
  • * efikasnost redukciono-rashladna jedinica - zrow;
  • * efikasnost odzračivač nadopunjene vode - zdpv;
  • * efikasnost grijači mreže - zsp.
• 6. Efikasnost kotlarnica - proizvod efikasnosti svi elementi, jedinice i instalacije koji čine toplinski krug kotlarnice, na primjer:

Efikasnost parna kotlovnica koja opskrbljuje parom potrošaču:

Učinkovitost parne kotlovnice koja opskrbljuje potrošača grijanom mrežnom vodom:

Efikasnost kotlarnica za toplu vodu:

7. Specifična potrošnja ekvivalentnog goriva za proizvodnju toplotne energije - masa ekvivalentnog goriva utrošenog na proizvodnju 1 Gcal ili 1 GJ toplotne energije isporučene vanjskom potrošaču:

gdje je Bkot potrošnja ekvivalentnog goriva u kotlarnici;

Qotp je količina topline koja se isporučuje iz kotlarnice do vanjskog potrošača.

Potrošnja ekvivalentnog goriva u kotlovnici određena je izrazima:

gdje su 7000 i 29330 toplina sagorijevanja standardnog goriva u kcal/kg standardnog goriva. i kJ/kg standardne težine

Nakon zamjene (2.14) ili (2.15) u (2.13):

Efikasnost kotlarnica i specifična potrošnja ekvivalentnog goriva su najvažniji energetski pokazatelji kotlarnice i zavise od vrste instaliranih kotlova, vrste goriva koje se sagorijeva, snage kotlarnice, vrste i parametara rashladnih sredstava koja se isporučuju.

Ovisnost za kotlove koji se koriste u sistemima za opskrbu toplinom o vrsti sagorijenog goriva:

Ekonomski pokazatelji kotlovnice uključuju:

1. Kapitalni troškovi (kapitalna ulaganja) K, koji predstavljaju zbir troškova vezanih za izgradnju novog ili rekonstrukciju

postojeća kotlarnica.

Kapitalni troškovi ovise o kapacitetu kotlovnice, vrsti instaliranih kotlova, vrsti goriva koja se sagorijeva, vrsti rashladne tekućine koja se isporučuje i nizu specifičnih uslova (udaljenost od izvora goriva, vode, autoputa, itd.).

Približna struktura kapitalnih troškova:

• * građevinski i instalaterski radovi - (53h63)% K;
• * troškovi opreme - (24h34)% K;
• * ostali troškovi - (13h15)% K.
• 2. Specifični kapitalni troškovi kUD (kapitalni troškovi koji se odnose na jedinicu toplotne snage kotlarnice QKOT):

Specifični kapitalni troškovi omogućavaju određivanje očekivanih kapitalnih troškova za izgradnju novoprojektirane kotlovnice pomoću analoga:

gdje - specifični kapitalni troškovi za izgradnju slične kotlovnice;

Toplotna snaga projektovane kotlovnice.

• 3. Godišnji troškovi povezani sa proizvodnjom toplotne energije uključuju:
  • * troškovi goriva, struje, vode i pomoćnog materijala;
  • * plate i povezani odbici;
  • * naknade za amortizaciju, tj. prenošenje troškova opreme kako se istroši na trošak proizvedene toplotne energije;
  • * Održavanje;
  • * opšti troškovi bojlera.
• 4. Trošak toplotne energije, koji je omjer iznosa godišnjih troškova vezanih za proizvodnju toplotne energije i količine topline isporučene vanjskim potrošačima u toku godine:

5. Smanjeni troškovi, koji predstavljaju zbir godišnjih troškova vezanih za proizvodnju toplotne energije i dela kapitalnih troškova utvrđenih standardnim koeficijentom efikasnosti ulaganja En:

Recipročna vrijednost En daje period povrata za kapitalne izdatke. Na primjer, sa En=0,12 period povrata (godine).

Radni indikatori ukazuju na kvalitet rada kotlarnice, a posebno uključuju:

1. Koeficijent radnog vremena (odnos stvarnog vremena rada kotlarnice ff prema kalendaru ff):

2. Prosječni koeficijent toplinskog opterećenja (odnos prosječnog toplinskog opterećenja Qav za određeni vremenski period i maksimalnog mogućeg toplinskog opterećenja Qm za isti period):

3. Faktor maksimalnog iskorištenja toplotnog opterećenja (odnos stvarno proizvedene toplotne energije za određeni vremenski period prema maksimalno mogućoj proizvodnji za isti period):