1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 1

Мощность печи. КПД. Как оценить?

Тема в разделе "Производители печей, каминов", создана пользователем Донцов, 14.12.12.

  1. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Воронеж
    Мощность печи. КПД. Как оценить?
    1) В соответствии с европейским стандартом DIN 15821 испытания мощности печи производятся с входными параметрами, задаваемыми заводом-изготовителем. Завод-изготовитель рекомендует параметры и режимы горения, исходя из назначения, надежности, долговечности, безопасности, технологических, конструктивных и др. особенностей своей продукции. Для непосредственных потребителей продукции эти рекомендации в понятном и доступном виде приводятся в Руководстве по эксплуатации.
    Показатель мощности не является универсальным критерием потребительских свойств печи, поскольку одна и та же печь при различных режимах горения выдает различную мощность. Как известно, мощность это работа (энергия) в единицу времени. Одну и ту же работу можно выполнить или быстро, или медленно, в зависимости от конечного результата и цели этой работы. Таким образом, мощность относится скорее к показателям, характеризующим режим использования печи.
    2) Существует целое семейство печей, для которых большая мощность («быстрая работа») не является желаемым результатом. К их числу, например, относятся отопительно-варочные печи, где требуется достаточно медленный, «неинтенсивный» отбор тепла и нагрев помещения до температуры ок. 200С – тлеющий режим горения одной закладки дров в течение 4…8 часов. Именно поэтому отопительно-варочные печи при относительно низкой мощности («медленная работа») обеспечивают высокий (ок. 90%) расчетный к. п. д. Напротив, банные печи должны быстро (в течение 1-2 часов) и до высокой температуры нагреть помещение в режиме активного горения («быстрая работа»). Если хотите получить «быстро и много» тепла, то придется раскалить печь и дымовой канал до высокой температуры. Именно поэтому для банных печей расчетный к. п. д. не может и не должен превышать 70%.
    3) По поводу к. п. д. печи. В Европе довольно часто этот показатель называют эффективностью работы печи, что, может быть, более корректно отображает его суть. Полезную работу вычисляют как разность между всей производимой энергией и всеми потерями (тепловыми, химическими и др.). Наибольшие потери – тепловые. Тепловые потери (Пт) вычисляют по формуле:
    Пт = к * (Твых - Твх), (1)
    где Твх – температура на входе в печь (температура в помещении),
    Твых – температура отработанных газов на выходе из печи (в дымовом канале),
    к – довольно сложный коэффициент, зависящий от содержания летучих и нелетучих компонентов в отработанных газах. (Обратите внимание на то, что в формуле отсутствует значение температуры в печи, а лишь на выходе из нее.)
    С измерением температуры в помещении (на входе) нет проблем, а вот с измерением температуры на выходе не все так однозначно. Понятно, что чем дальше от топки в дымовом канале измеряют температуру, тем она ниже, и выше становится расчетное значение к. п. д. Стандарт DIN 15821 регламентирует положение точки замера на определенном расстоянии выше потолка. При этом оговариваются размеры и кондиции помещения, в котором проходят испытания. Таким образом, к. п. д. печи используется как расчетный критерий не столько для характеристики натуральных показателей работы печи, сколько как показатель для сравнения работы различных моделей печей в равных условиях.
    Какой же самый простой и быстрый способ повысить расчетное значение к. п. д? Как следует из формулы (1), нужно снизить температуру отходящих газов. А как снизить температуру отходящих газов? Рациональный способ – дополнительный отбор тепла, что не всегда целесообразно и всегда связано с появлением новых проблем. Есть более простое и «дешевое» решение – нужно просто добавить в отработанные газы холодного чистого воздуха. Разумеется, что в этом случае снижается в процентном отношении и концентрация вредных веществ в отработанных газах. Одни плюсы! Повысит это полезную работу? Нет, конечно. Наоборот, часть вырабатываемого тепла будет расходоваться на нагревание этого ненужного воздуха, однако, расчетное значение к. п. д. можно поднять до заоблачных высот.
    На эту нехитрую уловку попадаются не только любители, но и профессионалы. Самый первый сертификат ФРГ соответствия стандарту DIN 15821 был выдан на печь европейской фирмы (не называю), которая довольно изобретательно использовала описанный способ «повышения» к. п. д. В дымоотводе расположили хитроумное устройство для подачи извне холодного, якобы, недостающего воздуха (и это при коэффициенте избытка воздуха ~ 2,0). Назвали это устройство «форсажной камерой» для дожигания несгоревшего топлива. Хотя, не понятно, как можно дожечь несгоревшие (высокотемпературные) фракции топлива, снизив при этом температуру горения? Они (высокотемпературные фракции) не сгорели (не успели сгореть) в самой горячей точке печи, а с понижением температуры не сгорят и подавно. (Известно, что в пламени первыми начинают гореть и сгорают низкотемпературные фракции, перманентно повышая его температуру и давая энергию для возгорания следующих (по температуре) фракций.) Что же получает потребитель печи? Печь гудит, дрова горят «весело», труба холодная (к.п.д. радует душу), а помещение прогревается плохо. Тут голову сломаешь, почему? Ларчик прост – закройте «дырочку» в дымоотводе (размеры «дырочки» могут быть очень маленькими (ок. 5 мм), сразу и не приметишь), уберите лишнюю прямую подачу воздуха в печь (печь гудит, прокачивая через себя лишний воздух и унося с ним полезное тепло), смотришь, – оно и наладится.
    В стремлении получить наибольшее значение расчетного к. п. д. многие пользователи обманывают сами себя. Здесь явно прослеживается «онаучивание» проблемы. Холодная труба, разумеется, говорит о большом значении расчетного к. п. д. А как на самом деле обстоят дела? Можно ли получить тепло от холодного источника? Может быть, горячая труба это и неплохо? В житейском смысле, к. п. д. это то тепло, которое мы ощущаем, это расход дров, отнесенный к этому теплу, наконец, затраты на приобретение этих дров. Если сможете, то сравните эти показатели.
    4) Объективным критерием качества работы печи является полнота сгорания топлива и связанные с ней вредные выбросы в атмосферу. Эффективный способ увеличить полноту сгорания топлива это удлинить путь и время прохождения несгоревших частиц и газа через высокотемпературную зону горения. А как увеличить длину и время без значительного увеличения габаритов печи? Нужно выделить в печи высокотемпературную область и закрутить в ней пламя в спираль. Именно в такую спираль закручивается пламя в печах Ферингер. Результат – вредные выбросы СО, пыли и др. значительно меньше допустимых норм, установленных стандартом DIN 15821 на территории ФРГ (в Европе допустимые нормы выбросов еще выше).
    Вредные выбросы не всегда увидишь, а если и увидишь (серо-желтый дым), то это средне- или низкотемпературные фракции несгоревшего топлива. Судите сами о полноте сгорания дров в своей печи.
    5) Эти доводы были учтены лабораторией в ФРГ, производившей экспертизу банных печей Ферингер. Решение экспертизы – печи Ферингер соответствуют стандарту DIN 15821 и могут использоваться на всей территории Евросоюза и ФРГ. Сертификаты ЕС и ФРГ сопровождают каждую печь Ферингер, поступающую в Европу и ФРГ. Европейский потребитель очень привередлив, его «на мякине не проведешь» и, тем не менее,… Это уже реклама!
    6) Для подтверждения (опровержения) достоверности сведений, приведенных в Руководстве по эксплуатации печей Ферингер, предлагаю проверить несложный расчет мощности и указать на недостоверные (достоверные) сведения, формулы и результаты. Необходимые коррективы будут немедленно внесены в Руководство.

    РАСЧЕТ
    максимальной (номинальной) мощности печей

    1. Определяем массу дров, исходя из объема топки, плотности древесины и плотности укладки дров в топку:

    М = А * В * С * Пл * Кз, (2)
    где М – масса дров, кг;
    А, В, С – размеры топки, м;
    Пл – плотность абс. сухой древесины, кг/куб.м (по данным учебной, научной и практической литературы [интернет]: дуб – 650, бук – 620, береза – 600, сосна – 470 кг/куб.м);
    Кз – коэффициент заполнения объема топки.

    Для ПФБ-0 имеем: А = 0,320 м, В = 0,250 м, С = 0,350 м (по данным паспорта), Пл = 620 кг/куб.м (бук), Кз = 0,63, откуда

    М = 0,320 * 0,250 * 0,350 * 620 * 0,63 = 10,93 кг.

    Для ПФБ-1: А = 0,320 м, В = 0,300 м, С = 0,395 м (по данным паспорта), Пл = 620 кг/куб.м (бук), Кз = 0,63, откуда

    М = 0,320 * 0,300 * 0,395 * 620 * 0,63 = 14,81 кг.

    Для ПФБ-7: А = 0,320 м, В = 0,320 м, С = 0,480 м (по данным паспорта), Пл = 620 кг/куб.м (бук), Кз = 0,63, откуда

    М = 0,320 * 0,320 * 0,480 * 620 * 0,63 = 19,19 кг.

    1. Определяем максимальную (минимальную, номинальную, оптимальную, рекомендуемую или др.) мощность печи, исходя из теплотворной способности (высшей, низшей, средней, влажных, сухих, дубовых, березовых или др.) дров, времени и интенсивности сгорания топлива:

    Р = (М – Мост) * Сп / Т / 1000, (3)

    где Р – мощность печи, кВт;
    М – масса закладки дров (см. выше), кг,
    Мост – остаток несгоревших дров (в активной фазе горения), кг;
    Сп – теплотворная способность дров, дж/кг;
    Т – время сгорания дров, с.

    Для ПФБ-0 время сгорания дров принимаем Т = 4500 с (по данным испытаний в условно «слабоинтенсивном» режиме горения – 1 ч 10…20 мин, объем парной – 14,5 куб. м). М = 10,93 кг. Остаток Мост = 2,1…2,6 кг. Выберем среднее значение Мост = 2,4 кг. Теплотворная способность дров (бук) Сп = 15,5 мгДж/кг (по данным лаборатории в ФРГ). Отсюда

    Р = (10,93 – 2,4) * 15500000 / 4500 / 1000 = 29,38 ~ 30±5,5 кВт.

    Для ПФБ-1 время сгорания дров принимаем Т = 4800 с (по данным испытаний в условно «среднеинтенсивном» режиме горения – 1 ч 15…35 мин, объем парной – 18,6 куб. м). М = 14,81 кг. Остаток Мост = 2,4…2,9 кг, среднее значение Мост = 2,7 кг. Теплотворная способность дров (бук) Сп = 15,5 мгДж/кг. Отсюда

    Р = (14,81 – 2,7) * 15500000 / 4800 / 1000 = 39,10 ~ 40±6,3 кВт.

    Для ПФБ-7 время сгорания дров принимаем Т = 5600 с (по данным испытаний в условно «сильноинтенсивном» режиме горения – 1 ч 40 мин…2 ч 10 мин, объем парной – 30,0 куб. м). М = 19,19 кг. Остаток Мост = 2,4…3,1 кг, среднее значение Мост = 2,8 кг. Теплотворная способность дров (бук) Сп = 15,5 мгДж/кг. Отсюда

    Р = (19,19 – 2,8) * 15500000 / 5600 / 1000 = 45,36 ~ 48±8,5 кВт.

    1. Определяем теплопроизводительность (полезную мощность) печи, используемую для нагрева помещения, камней и др. предметов:

    Рп = Р * Кп, (4)

    где Рп – теплопроизводительность, кВт,
    Р – максимальная (номинальная или др.) мощность печи (см. выше), кВт,
    Кп – к. п. д. печи (в соответствии с требованиями стандарта DIN 15821 к. п. д. не должен быть меньше 0,5).

    Для ПФБ-0 усредненное значение к. п. д. 0,65 (по данным паспорта). Более точное значение для рекомендуемого режима горения Кп = 0,67, откуда

    Рп = 30 * 0,67 = 20,1 ~ 20 кВт.

    Для ПФБ-1 усредненное значение к. п. д. 0,65 (по данным паспорта). Более точное значение для рекомендуемого режима горения Кп = 0,62, откуда

    Рп = 40 * 0,62 = 24,8 ~ 25 кВт.

    Для ПФБ-7 усредненное значение к. п. д. 0,65 (по данным паспорта). Более точное значение для рекомендуемого режима горения Кп = 0,60, откуда

    Рп = 48 * 0,60 = 28,80 ~ 30 кВт.

    Главный (и единственный) конструктор з-да Ферингер,
    Донцов И. Е.
     
    Донцов , 14.12.12
    #1 + Цитировать
  2. NickB
    Регистрация:
    23.06.09
    Сообщения:
    3.068
    Благодарности:
    4.330

    NickB

    Модератор

    NickB

    Модератор

    Регистрация:
    23.06.09
    Сообщения:
    3.068
    Благодарности:
    4.330
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Спасибо за предоставленную информацию и расчеты.
    Насчет повышения КПД трюк понятен, вот только что делать с печами, у которых никаких обманных дырочек нет, а температура газов на выходе не больше 250 градусов?
    Просмотрел внимательно расчеты и появилось несколько вопросов.
    Почему в качестве дров был выбран бук и какова его влажность?
    Какая теплотворная способность участвует в расчетах - абсолютная или рабочая и если не трудно ссылку на какой-нибудь справочник, подтверждающий цифру в 15500000 Дж/кг.
    Коэффициент заполнения 0.63 - это теоретическая величина или экспериментально полученные данные?
    Несколько смущает цифра в 11 кг дров, что влезает в топку Малютки. У нас есть на форуме ее пользователи, что закладывают такие порции, подтвердите, пожалуйста, что влезает без проблем. И кстати, выше рассказывали про спираль, что хорошо подымает КПД, а в расчетах объема топки свободное место под нее не оставили.
    И самое главное, откуда взяты значения КПД и 0.65 из паспорта, и уточненные значения 0.67, 0.62 и 0.60?
     
    NickB , 14.12.12
    #2 + Цитировать
  3. Богаченков
    Регистрация:
    17.03.11
    Сообщения:
    234
    Благодарности:
    149

    Богаченков

    Термофор

    Богаченков

    Термофор

    Регистрация:
    17.03.11
    Сообщения:
    234
    Благодарности:
    149
    Адрес:
    Новосибирск
    Донцов, пользуясь появлением на форуме технического специалиста завода Ферингер, спешу задать свои вопросы, попытки получить ответы на которые, ранее, ничего кроме оскорблений, со стороны Ваших коллег не вызвали.
    1. Вы ссылаясь на лабораторию ФРГ, указываете теплоту сгорания топлива (бук) 15,5 мДж/кг. В протоколе испытаний, выложенного на сайте Ферингер, этого параметра нет, между тем, без него невозможно подсчитать КПД.
    2. В опубликованном протоколе отсутствуют данные по содержанию кислорода в продуктах сгорания, что не позволяет расчитать СО (13%) - хотя сам параметр - СО (13%) - есть.
    3. В протоколе указаны также две температуры - выхлопных газов - 354оС, и выхлопной трубы - 516оС.(?). Это не опечатка? Что есть что?
    Все эти параметры должны содержаться в едином протоколе. Можно ли увидеть его оттиск?
     
    Богаченков , 14.12.12
    #3 + Цитировать
  4. olegd54
    Регистрация:
    13.04.10
    Сообщения:
    180
    Благодарности:
    113

    olegd54

    Живу здесь

    olegd54

    Живу здесь

    Регистрация:
    13.04.10
    Сообщения:
    180
    Благодарности:
    113
    Адрес:
    Новосибирск
    К вопросу о КПД и мощности. Пользователя в отличие от производителя интересует КПД и мощность отопительной системы в целом. Нельзя пренебречь теплоотдачей от трубы даже если она на порядок и более передает тепла меньше чем поверхность печи. Я не говорю уже об устройствах типа отопительного щитка. Традиционные 4-5 метров трубы в помещении (2 этажа) диаметром 150 мм и температурой более 200 градусов являются очень хорошим дополнительным источником тепла.
     
    olegd54 , 14.12.12
    #4 + Цитировать
  5. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Воронеж
    Кому: NickB
    1. Если с повышением к. п. д. «трюк понятен, … а температура газов на выходе не больше 250 градусов», то можно только радоваться эффективности работы Вашей печи.
    2. Для выбора бука в качестве топлива не было особых причин. Просто в лаборатории ФРГ для испытания наших печей использовали именно бук. Может потому, что им (немцам) это ближе?
    3. Теплотворная способность дров (ТСД) в 15,5 мгДж/кг (бук) была получена и использована в дальнейших расчетах во время испытаний печей в лаборатории ФРГ (см. отчет, стр. Anlage A11). Значение ТСД не комментируется. В отчете есть лишь ссылка на стандарт DIN 15821, в котором, в свою очередь, есть ссылка на стандарт EN 14918.
    4. Коэффициент заполнения объема топки 0,63 является усредненным значением по результатам заводских испытаний.
    5. Спираль в топке закручивается в специально выделенной области в верхней части топки (между «дымовым зубом» и крышкой). Это, в общем-то, незначительный объем.
    6. Значения к. п. д. (0,67, 0,63 и 0,60) получены в результате заводских испытаний печей для различных режимов горения дров.

    Кому: Богаченков
    1. Приношу свои извинения за недостаточную сдержанность своих коллег.
    2. К сожалению, я не являюсь владельцем протокола испытаний, поэтому не могу предоставить Вам исчерпывающую информацию (тем более, что этот документ не предназначен для открытой публикации).
    3. Единственный комментарий протокола: я не заметил в нем опечатки или расхождения в терминологии со стандартом DIN 15821. Попытайтесь, пожалуйста, точнее сделать перевод.

    Кому: olegd54
    1. Разумеется, что пользователя интересует к. п. д. и мощность печи. Но, как отмечено, эти показатели имеют весьма значительные отличия при различных режимах горения одной и той же печи. Уточните, пожалуйста, какое значение мощности (максимальное, минимальное, номинальное, среднее, рекомендуемое или др.) больше всего интересует пользователя?
    2. Согласен, пренебрегать теплоотдачей от трубы нельзя.

    Кому: уважаемые коллеги
    1. Приемлема ли приведенная в статье методика определения мощности печей? Есть ли в ней недостоверные сведения?
    2. Оставляем ли мы в паспорте на печи Ферингер приведенные данные?
     
    Донцов , 19.12.12
    #5 + Цитировать
  6. Богаченков
    Регистрация:
    17.03.11
    Сообщения:
    234
    Благодарности:
    149

    Богаченков

    Термофор

    Богаченков

    Термофор

    Регистрация:
    17.03.11
    Сообщения:
    234
    Благодарности:
    149
    Адрес:
    Новосибирск
    Довольно странно - если "документ не предназначен для открытой публикации" - публиковать на сайте некие выдержки из него, причем в объеме, не позволяющем проверить результаты.

    Берите пример с Термофора - мы выложили все результаты и графики испытаний по EN13240 и готовы прокомментировать любую цифру.

    Ваш ответ (точнее, уход от ответа) все больше убеждает меня в том, что реальная температура выхлопа из Вашей печи не менее 500оС, каков при этом КПД - ?

    По поводу обращения к коллегам:

    Я не увидел никакой методики, так что ни достоверных, ни недостоверных сведений не обнаружил.

    В паспортах печей Ферингера Вы можете писать все, что Вам заблагорассудится - похоже, так оно и делается.
     
    Богаченков , 19.12.12
    #6 + Цитировать
  7. Палеха
    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    13.511
    Благодарности:
    17.761

    Палеха

    Владимир

    Палеха

    Владимир

    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    13.511
    Благодарности:
    17.761
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Донцов, в 3-ем пункте своего сообщения, где обсуждается КПД печи Вы используете термин "полезная работа". Меня не по наслышке знакомого с термодинамикой это как-то покробило. Или теплотехника настолько стала наукой самотоятельной, что можно допускать такие вольности. Даже немцы говорят об "эффективности работы печи", хотя не уверен, что слово "работа" переведено правильно.
    В формуле расчёта тепловых потерь (ТП) используется коэффициент "к", который сам будет зависеть от температуры дымовых газов, т. к. зависит от содержания летучих и нелетучих компонентов ДГ.
    С буком всё понятно - выбрано топливо с максимальной жаропроизводительностью, т. е. создаются условия для получения максимальной температуры пламени. С осинкой показатели печки будут несколько лучше.
     
    Палеха , 19.12.12
    #7 + Цитировать
  8. Палеха
    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    13.511
    Благодарности:
    17.761

    Палеха

    Владимир

    Палеха

    Владимир

    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    13.511
    Благодарности:
    17.761
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Очень интересный способ расчёта мощности.
    Масса остатка несгоревших дров - это фактически угли. Т. е. в топке осталась самая калорийная часть топлива! Если этот остаток учитываем, то из теплотворной способности дров 15,5МДж/кг нужно вычесть теплотворную способность углей. А это очень солидная цифра -порядка 70МДж на 2,4 кг углей.
    Вы задались временем горения дров 4500с, но это время полного сгорания закладки дров, а не время "слабоинтенсивного" режима горения.
    Приведённая формула не годится даже для прикидочных расчётов!
     
    Палеха , 20.12.12
    #8 + Цитировать
  9. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Воронеж
    Кому: Палеха
    Неудобно цитировать самого себя, и тем не менее. Укажите, пожалуйста, что Вас покоробило и в чем Вы усматриваете вольность фразы: «Полезную работу [печи] вычисляют как разность между всей производимой энергией и всеми потерями (тепловыми, химическими и др.)».
    Вас смущает, что работа и энергия (суть, синонимы) измеряются в одних и тех же единицах измерения (джоулях)? При этом, смею заметить, согласно DIN 15821 «эффективность работы печи» является безразмерной величиной. Насколько допустимо отождествлять эти понятия? Возможно, Вы вкладываете в эти термины иной (нестандартный) смысл?
    P. S. Нужно ли нам переводить дискуссию в плоскость терминологий? Так «за деревьями можно и леса не увидеть».

    Кому: Палеха
    1) Вы действительно считаете, что 8,53 кг дров не могут сгореть в "Малютке" за 1 ч 15 мин? Или, наоборот, 8,53 кг дров сгорят в "Малютке" гораздо быстрее?
    3) Приведите, пожалуйста, свою формулу для расчета мощности, отличную от приведенной выше.

    Кому: Богаченков
    Цель нашего общения, насколько я представляю себе ситуацию, не состоит в том, чтобы внести правки в общеизвестные истины. Не думаю, что найдутся желающие вносить изменения в определение термина «мощность».
    Уважаемый коллега, и Вы, и я понимаем, что ключевой позицией в обсуждаемом вопросе является теплотворная способность дров (бук – 15,5 мгДж/кг), используемая в Расчете. Итак, можно ли с уверенностью утверждать, что указанное значение неправдоподобно (маловероятно) и в расчетах использоваться не может? Возможно, у Вас имеются теоретические и (или) экспериментальные данные, методики расчета, сведения о современных приборах и т. д, опровергающие или подтверждающие указанное значение?
    У меня других аргументов, кроме личного опыта, здравого смысла и того, что это значение использовали наши зарубежные коллеги, увы, нет. Могут они ошибаться? Конечно, могут (мы все люди). Внесите ясность в этот вопрос. Думаю, что Вам будут признательны все, и не только участники этого форума.
    P. S. По поводу температуры «выхлопных газов – 354оС» и «выхлопной трубы – 516оС» (в транскрипции переводчика) осмелюсь сделать вольный перевод DIN 15821. (Извините, что не понял сразу принципиальности для Вас этого вопроса.)
    Итак,
    516оС – температура газов непосредственно на выходе из печи (в начале дымового канала),
    354оС – температура отходящих газов в дымовом канале на заданном расстоянии выше потолка (это дальше от печи).
     
    Донцов , 20.12.12
    #9 + Цитировать
  10. Богаченков
    Регистрация:
    17.03.11
    Сообщения:
    234
    Благодарности:
    149

    Богаченков

    Термофор

    Богаченков

    Термофор

    Регистрация:
    17.03.11
    Сообщения:
    234
    Благодарности:
    149
    Адрес:
    Новосибирск
    Донцов,
    При испытаниях по DINи ENстандартным топливом является бук, граб и береза, при этом значение теплоты сгорания измеряется (рассчитывается) с достаточно высокой точностью. Мой вопрос заключался именно в этом – чему конкретно равна теплота сгорания. Я получил ответ от Вас, почему-то в отчете он указан не был.

    Несмотря на многочисленные критические замечания (здесь, на форуме) по поводу определения КПД и полезной мощности печи по расчету потерь тепла с отходящими газами, а также с учетом химического и механического недожога, ничего более разумного и технологически достижимого никто еще не предложил. Поэтому и европейские (DIN15821, EN 13240, EN 15250 …), и отечественные – например, ГОСТ 9817-95, используют именно эту методику.

    Кстати, схемы испытательных установок у всех практически одинаковы: датчик температуры устанавливается в хорошо теплоизолированной трубе на расстоянии 1-1,5 м (в зависимости от диаметра трубы) от выхлопного патрубка печи – таким образом, замеряемая при испытаниях температура практически является температурой газов на выходе из печи.

    Так что – цитирую Вас «516оС – температура газов непосредственно на выходе из печи (в начале дымового канала), 354оС – температура отходящих газов в дымовом канале на заданном расстоянии выше потолка (это дальше от печи)». – следует при расчете все-таки подставлять 516оС.

    Я подсчитал два варианта – используя данные из прилагаемого файла (с сайта Ферингер) и добавив Ваши – теплота сгорания 15,5 МДж. (Влажность я взял 15%).

    Так вот, при подстановке 354оС я удивительным образом получил результат, совпадающий с указанным на сайте – около 61%, но когда подставил 516оС, то 41%.

    По-моему, разница существенная. Хотелось бы услышать Ваши комментарии.
     

    Вложения:

    • perevod1.jpg
    Богаченков , 20.12.12
    #10 + Цитировать
  11. Палеха
    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    13.511
    Благодарности:
    17.761

    Палеха

    Владимир

    Палеха

    Владимир

    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    13.511
    Благодарности:
    17.761
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Донцов, 1) Термин "Полезная работа" не нами придуман, и не нам его искажать. Ваша правда, работа и теплота имеют одни и те же единицы измерения, но разный физический смысл. Если печь и может совершать полезную работу, то это будет работа по прокачиванию воздуха и дыма через топку и дымоход. Ну как, будем считать КПД печи - через работу или теплоту? Что мешает использовать термин "полезная теплота"?
    2) Вы в расчёте использовали время 1ч 15 мин. Это время ПОЛНОГО сгорания закладки дров, что включает все фазы горения, а не фазу интенсивного горения! Длительность фазы интенсивного горения будет примерно в двое меньше.
    3) В отличие от Вас и других оппонентов теплотворная способность бука 15,5МДж/кг у меня не вызывает сомнения. Эта величина явно меньше предельно достижимой теплоты сгорания абсолютно сухой древесины -20МДж/кг. Но это значение нельзя использовать в вашей расчётной формуле. Теплота 15,5МДж - это теплота, которая выделилась при ПОЛНОМ сжигании бука (до золы).
    Формул приводить не буду. Что толку от формул, для которых невозможно или чрезвычайно сложно определить исходные параметры. Если есть желание определить мощность печи, причём и МАКСИМАЛЬНУЮ, и СРЕДНЮЮ, и МГНОВЕННУЮ, чётко разделяя эти мощности, то в случае железных печей можно создать достаточно простой стенд для её измерения. Мощность точно определяется по убыли массы топлива, для чего можно сделать дериватографический стенд. Слабо одной фирме? Кооперируйтесь с Термофором. Вот тогда немцы со своими печами к вам поедут, а не вы к ним.

    Хочется получить ответ. Из заложенных в топку 11кг бука остаток 2.4 кг должен содержать менее 110г золы, остальное примерно 2.3 кг - уголь с высочайшей теплотворной способностью. Как можно пренебрегать теплосодержанием этого угля, подставляя в формулу теплоту полного сгорания бука 15,5МДж. В итоге Вы получаете ОЧЕНЬ сильно завышенный результат. Это допускаемая методологическая ошибка?
     
    Палеха , 20.12.12
    #11 + Цитировать
  12. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Воронеж
    Не исключено, что так оно и будет. Однако, для выбранного (условно "слабоинтенсивного") режима горения контролируемые значения параметров оказались в описанном диапазоне. Вы считаете это маловероятным?
     
    Донцов , 21.12.12
    #12 + Цитировать
  13. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Воронеж
    Ошибка (погрешность) результата не относится к разряду методологических, а имеет, скорее, вероятностный характер. Впрочем, как и все данные, полученные экспериментально. Буду очень признателен, если Вы рассчитаете хотя бы относительную погрешность определения мощности.
     
    Донцов , 21.12.12
    #13 + Цитировать
  14. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Воронеж
    Как отмечалось, 516оС это температура газов на выходе непосредственно из топки (в начале дымового канала). Это одно из самых горячих мест печи. Горячее, может быть, только в самой топке. Думаю, что при расчете к. п. д. печи использовать это значение не стоит. А впрочем, если стандарт для расчета к. п. д. будет предписывать нам измерять температуру именно в этом месте, то... будем измерять.
     
    Донцов , 21.12.12
    #14 + Цитировать
  15. Палеха
    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    13.511
    Благодарности:
    17.761

    Палеха

    Владимир

    Палеха

    Владимир

    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    13.511
    Благодарности:
    17.761
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Честно говоря, я не вижу здесь контролируемых параметров. Есть исходные параметры: теплота сгорания дров, масса закладки (привязанная к объёму топки). Есть конечные параметры: остаток топлива, время сгорания топлива. Совершенно субъективный "слабоинтенсивный " режим горения. С такими параметрами имеем слишком много неопределённости. Согласитесь, что рассчитанная или измеренная характеристика печи должна иметь практическую ценность.
    Если обсуждать мощность печи, то интерес представляет максимальное значение мгновенной мощности. Но характеристика важна только для конструктора. Потребителя интересует средневзвешанное значение мощности (можно назвать её номинальной мощностью). Для дровяных печей это уже статистическая величина. Для её определения мы вынуждены закреплять целый ряд параметров. Вид дров, их качество, количество и форма - всё контролируется и практически без погрешности. О способе закладки нужно договариваться. Самый неопределённый параметр - время горения. В явном и неявном виде оно вносит максимальную погрешность в определение мощности. Этот параметр в ваших расчётах "плавает" от 17 до 25%, что, мягко говоря, неудовлетворительно. Какой выход? Нужно привязываться к убыли массы дров или к скачку в концентрации СО, СН и воды в дымовых газах.
    По Менделееву при сгорании дров образуется 25% древесного угля. Эти цифры хорошо коррелируют с вашими Мост. Таким образом, можно ограничится временем сжигания 75% от исходной массы дров. Это логично, так как исчезают неопределённости типа "слабоинтенсивный", "среднеинтенсивный", "сильноинтенсивный" режим горения и отсекается фаза горения углей, с которой связано слишком много неопределённости. Если ограничиваться рассмотрением банных печей (возможно и отопительных), то и для потребителя такая характеристика весьма информативна. Например, при топке Малютки вторая закладка делается на горящие угли.
    О привязке к европейским стандартам. Нужна ли она? Во главу угла евростандартов заложены требования Зелёных. Какова же практическая ценность их данных для потребителя? Намеренные немцами КПД печей Ферингера вызывают одни вопросы. Как-то не стыкуются эти значения (60-67%) с характеристиками печей, определяемыми по отечественным методикам. Так по данным, приведенным в известной книге А. Е. Школьника КПД типовых кирпичных отопительных печей при работе на дровах 65-75%, для отопительно-варочных печей в режиме отопления 70-80%, в режиме пищеприготовления - 35%. Банные печи ближе стоят к последним в режиме пищеприготовления. КПД металлических банных печей больше 50% вызывает одни вопросы.
     
    Палеха , 21.12.12
    #15 + Цитировать