Тепловой запас котлов Пеллетрон
От Вашего правильного выбора будет зависеть тепловой комфорт Вашего дома и затраты Вашего труда
в последующие 10-20 лет. Внимательно относитесь к выбору котла.
Важнейшим показателем работы котла является трудоемкость его обслуживания, в том числе время между закладками топлива или время между подходами или интервал обслуживания. Мы считаем, что современный твердотопливный котел должен обеспечивать интервал обслуживания не менее 12 часов (среднеобслуживаемый) и 24 часа (малообслуживаемый).
Котлы Пеллетрон-U являются среднеобслуживаемыми и обеспечивают интервал обслуживания не менее 12 часов. Котлы Пеллетрон-LF50, КТ20 и КТ40 является малообслуживаемым и обеспечивают интервал обслуживания не менее 24 часов. Естественно, что для получения подобного интервала выбор котла должен быть сделан правильно.
Главный показатель, обеспечивающий длительность интервала обслуживания, называется тепловой запас котла и измеряется в кВт*часах. Тепловой запас - это количество тепла, которое котел передаст системе отопления при сгорании полной закладки топлива (далее по тексту ТЗ).
Таблица 1 - Тепловой запас котлов Пеллетрон, кВт*часов
Вид топлива |
U25 |
U35 |
U45 |
U60 |
LF50 |
20КТ |
40КТ |
Береза, влажность 20% |
81 |
111 |
141 |
211 |
451 |
|
|
Береза, влажность 30%* |
65 |
89 |
113 |
169 |
361 |
|
|
Береза, влажность 40% |
49 |
68 |
86 |
129 |
275 |
|
|
Береза, влажность 50% |
34 |
46 |
58 |
88 |
187 |
|
|
Брикет, влажность, 8% |
148 |
204 |
258 |
387 |
|
|
|
Уголь Д, зольность 20% |
386 |
528 |
647 |
937 |
|
|
|
Пеллет DIN+, EN+А1 |
121 |
121 |
|
|
372 |
745 |
Во время работы котла ТЗ постепенно расходуется на восполнение теплопотерь дома. Нормальная теплопотеря - это количества тепла, которое теряет дом при перепаде температур 44 градуса (-20 снаружи, +24 внутри). Для современного, хорошо утепленного дома это примерно 0,06 кВт на 1 кв.м. При более высокой наружной температуре теплопотеря снижается, при более низкой - возрастает.
Исходя из ТЗ и нормальной теплопотери рассчитаем площадь дома, при которой интервал обслуживания составит 12 или 24 часа.
Таблица 2 - Рекомендации по отапливаемой площади для котлов Пеллетрон, в зависимости от вида топлива, кв.м.
Вид топлива |
U25 |
U35 |
U45 |
U60 |
LF50 |
20КТ |
40КТ |
Интервал обслуживания, час. |
12 |
12 |
12 |
12 |
24 |
24 |
24 |
Береза, влажность 20% |
113 |
154 |
195 |
293 |
313 |
|
|
Береза, влажность 30% |
90 |
124 |
157 |
135 |
251 |
|
|
Береза, влажность 40% |
69 |
94 |
119 |
179 |
191 |
|
|
Береза, влажность 50% |
47 |
64 |
81 |
122 |
130 |
|
|
Брикет, влажность, 8% |
206 |
283 |
358 |
538 |
|
|
|
Уголь Д, зольность 20%* |
150 |
200 |
250 |
400 |
|
|
|
Пеллет DIN+, EN+А1**** |
173 |
173 |
|
|
250** |
500*** |
* примерные значения. Реальное значение будет зависеть от качества угля, оно может быть меньше и больше, вплоть до рассчитанного по полному тепловому запасу (ТЗ/12/0,06) с ограничением по полезной мощности.
** ограничение мощности 15 кВт
*** ограничение мощности 30 кВт
**** требуется установка пеллетной горелки Пеллетрон-15МА
Котлы Пеллетрон-U и КТ имеют встроенный ТЭН. Использование встроенного ТЭНа позволяет при сохранении того же интервала обслуживания использовать котел с более низким тепловым запасом, в обмен на более высокую стоимость тепловой энергии.
Вы можете увеличить отапливаемую площадь при 12 часовом интервале обслуживания включив ТЭН.
Каждый киловатт ТЭНа увеличивает отапливаемую площадь на 16 кв.м.
Т.е. 2 кВт +32 кв.м., 3 кВт + 48 кв.м. и т.д.
В котлах U25/35/45 и 20/40КТ установлен ТЭН, который можно включать на 2, 4, 6 кВт
В котлах U60 установлен ТЭН, который можно включать на 3, 6, 9 кВт
Подробнее см. статью Встроенный ТЭН
Пример 1: Ваш дом имеет площадь примерно 100 кв.м и Вы собираетесь отапливаться только сухими березовыми дровами, ставьте котел U25 - он обеспечит Вам интервал обслуживания не менее 12 часов.
Пример 2: Ваш дом имеет площадь примерно 100 кв.м и Вы собираетесь отапливаться только сырыми березовыми дровами 40% влажности, ставьте котел U35 - он обеспечит Вам интервал обслуживания почти 12 часов.
Пример 3: Ваш дом имеет площадь порядка 250 кв.м и Вы собираетесь отапливаться только сухими березовыми дровами, ставьте котел U60 - он обеспечит Вам интервал обслуживания не менее 12 часов.
Пример 4: Ваш дом имеет площадь порядка 250 кв.м и Вы собираетесь отапливаться только сырыми березовыми дровами 40% влажности. В этом случае даже котел U60 даст Вам площадь 179 кв.м. Еще нужно 250-179=71 кв.м. Придется включить ТЭН 71/12=5,91 на 6 кВт или использовать более калорийное топливо.
Пример 5: Ваш дом имеет площадь 150 кв.м. и Вы собираетесь отапливаться только сухими березовыми дровами. Вам нужен котел U35 с ТЗ 111 кВт часов, так как 150*0,06=9 кВт и 111/9=12,3 часа, что больше требуемых 12, но Вы можете купить только U25 с тепловыми запасом 81 кВт час и 81/9=9,33 часа, что меньше требуемых 12. Включив ТЭН на 2 кВт Вы получите 81/(9-2)=11,6 часа, почти то, что нужно, хотя стоимость тепловой энергии несколько вырастет.
А если площадь Вашего дома стремится к 300 кв.м. мы категорически рекомендуем Вам станцию LF50, которая относится к малообслуживаемым тепловым агрегатам с одним подходом в сутки. Так же можно применить U60 с использованием в качестве топлива дров, или U45 на брикете.
Обратите внимание на наши относительно недорогие пеллетные котлы 20КТ и 40КТ. Они относятся к малообслуживаемым тепловым агрегатам, имеют один подход в сутки, отапливая при этом весьма солидные площади до 250 и 500 кв.м. Платой за столь выдающиеся показатели является более высокая стоимость топлива - пеллета.
Обратите внимание, что при использовании в качестве топлива брикета, ТЗ котлов существенно возрастает. Однако перед принятием решения о использовании брикета следует проводить расчеты (см. статью "Сколько стоит отопление твердым топливом"). Возможно дрова + ТЭН будет дешевле.
Все вышеизложенное имеет место лишь при выборе указанного интервала обслуживания. Если Вы готовы ходить к котлу чаще, расчеты будут другими.
Расчеты
Длительность работы котла между двумя дозакладками топлива зависит от его ТЗ и расхода тепла и может быть рассчитан по формуле:
Т = ТЗ / Q
где Т - длительность работы котла, час
ТЗ - тепловой запас - это количество тепла, которое котел передаст системе отопления при сгорании полной закладки топлива, кВт*ч
Q - нормальная теплопотеря дома (при перепаде 44 градуса С), кВт
Тепловой запас может быть рассчитан по формуле:
ТЗ = Qp * m * n
где ТЗ - тепловой запас, кВт*час
Qp - теплотворная способность топлива, кВт*ч/кг
m - запас топлива, кг
n - эффективности котла, %
Теплотворная способность топлива Qp зависит от вида топлива и определяется таблично-расчетным способом, например:
- дрова влажностью 20% - 4,03 кВт*ч/кг
- дрова влажностью 30% - 3,23 кВт*ч/кг
- дрова влажностью 40% - 2,46 кВт*ч/кг
- брикет влажностью 8% - 4,95 кВт*ч/кг
- пеллет влажностью 8% - 4,95 кВт*ч/кг
- уголь марки Д -
- уголь марки А -
Запас топлива может быть рассчитан по формуле
m = V * р * к
или
m = V * рn
где m - запас топлива, кг
V - объем загрузочной камеры/ бункера, используемый для хранения запаса топлива
p - плотность топлива, кг/куб.м.
к - коэффициент укладки или коэффициент насыпной плотности. Например колотые дрова, если стараться, можно уложить с плотностью к=0,7 - иначе говоря 70% в укладке займут дрова, а 30% пространство между ними)
pn - насыпная плотность, кг/куб.м. Применяется для угля, пеллета или других сыпучих топлив.
Эффективность котла n может быть рассчитана по формуле
n = (1-Q2) * (1-Q3) * 100%
где n - эффективность, %
Q2 - коэффициент потерь тепла с уходящими газами
Q3- коэффициент химического недожога
Теперь у нас есть все показатели для расчета времени работы котла. Давайте посчитаем.
Для примера возьмем котел Пеллетрон-U35.
1. Рассчитываем тепловую эффективность
Пеллетрон-U - котел с нижним горизонтальным горением. Уровень химического недожога в котле с нижним горизонтальным горением составляет примерно 15% , что в 2-2,5 раза ниже, чем в котле с прямым горением.
Пеллетрон-U - котел, имеющий эффективную конструкцию теплообменных поверхностей: полностью водоохлаждаемую загрузочную камеру, водоохлаждаемый колосник, водоохлаждаемый зольник (!), выделенный легко обслуживаемый кожухотрубчатый теплообменник, даже сборный коллектор дымовых газов имеет водоохлаждаемые стенки (!). Благодаря эффективной конструкции котла потери тепла с уходящими газами не превышают 30%, что в 2-2,5 раза ниже, чем в котлах не имеющих указанных элементов.
Итак, эффективность котла, n = (1-0,15)*(1-0,7) *100 % = 60%
2. Рассчитаем запас топлива
Котел Пеллетрон-U имеет прямоугольную закладочную камеру с гладкими вертикальными стенками, оптимальную для закладки дров. Форма камеры и верхняя загрузка позволяют уложить дрова с максимально возможной плотностью 0,7. Другие котлы, имеющие круглые камеры, камеры с расположенным внутри теплообменником, имеющие боковую загрузку и прочие мешающие укладке топлива элементы не позволяют даже приблизится к подобному коэффициенту укладки.
Плотность березы принимаем 650 кг в м.куб.
Объем загрузочной камеры котла U35 - 0.11 куб. м. (110 литров)
Итак, запас топлива, m = 0,11*650*0,7 = 50 кг
Обратите внимание, что в технических характеристиках мы указали запас топлива 40 кг. Почему? Потому, что коэффициент укладки 0,7 достижим при очень аккуратной укладке - полешко к полешку, в реальной ситуации, когда у Вас нет времени, вы будете забивать камеру дровами как попало и коэффициент будет 0,65, т.е. 0,11*650*0,65=46,5 кг.
3. Рассчитаем тепловой запас котла
Эффективность у на 60%, запас топлива 50 кг, береза, влажность 20%, теплотворная способность 4,03 кВт*ч/кг
Итак, тепловой запас = 4,03 * 50 * 0,6 = 120,9 кВт часов
или с учетом не очень качественной укладки:
4,03 * 46,5 * 0,6 = 111 кВт час.
4. Рассчитаем длительность работы котла
Пусть ваш дом или иной объект имеет теплопотерю 10 кВт
Тогда время работы котла составит 111 кВт*ч / 10 кВт = 11,1 часа
Если мы хотим, что бы наш котел работал на одной закладке не менее 12 часов, теплопотеря не должна превышать 111 / 12 = 9,25 кВт.
Современный дом имеет теплопотерю при перепаде температур 44 градуса на уровне 0,06 кВт на 1 кв.м. Тогда рекомендация для котла U35 9,25 / 0.06 = 154 кв.м.