1. Дорогие друзья! Если Ваш дом украшает и обогревает финская печь Туликиви, у вас есть отличная возможность пригласить съёмочную группу FORUMHOUSE для съёмок обзорного сюжета о вашем доме и об этой классной печи! Впереди зима, согреемся от теплой истории!) Пишите нам! expert@forumhouse.ru
    Скрыть объявление
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 1

Мощность печи. КПД. Как оценить?

Тема в разделе "Эксплуатация и ремонт печей и каминов", создана пользователем Донцов, 14.12.12.

  1. Палеха
    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    15.987
    Благодарности:
    21.010

    Палеха

    Владимир

    Палеха

    Владимир

    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    15.987
    Благодарности:
    21.010
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Кому: Донцову
    Просмотрел стандарты DIN EN 15821 и BlmSchV. Всё понятно, ясные методики расчётов...
    Хорошо, отложим в сторону термодинамику и оставим только тепловые и материальные балансы - вот здесь формула плоха. Понятно, что в случае твёрдого топлива всё очень не просто, но на конкретные предложения хотелось бы получить конкретный ответ.
    Я не случайно привёл КПД для стандартных кирпичных печей (70-80%) - у металлических печей при отсутствующей аккумулирующей теплоту части КПД будет в 2 раза меньше (исключим печи длительного горения). Со времён СССР какие изменения произошли в методиках измерений? Мне это всё напоминает историю с мощностями китайских музыкальных центров 100Вт-400Вт, которые запитывались от 6-ти круглых батареек. Оказалось, что китайцы были по-своему правы - это была тепловая мощность, т. е. когда динамики становились электроплитками. :)]
     
  2. NickB
    Регистрация:
    23.06.09
    Сообщения:
    3.389
    Благодарности:
    5.276

    NickB

    Живу здесь

    NickB

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.06.09
    Сообщения:
    3.389
    Благодарности:
    5.276
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Пользуясь свободной минуткой, решил сам разобраться с разными теплотворными способностями дров.
    Дрова, как известно, это целлюлоза в основном, а ее химическая формула (С6H10O5) n - данные из википедии, соответственно атомный вес = 162. При сгорании имеем
    C6H10O5 + O2 = ... + 5H2O, т. е. при сгорании одной молекулю целлюлозы будет образовано 5 молекул воды общий атомный вес которых будет 5*18 = 90
    Следовательно, имеем
    при сгорании 1 кг чистой целлюлозы будет образовано 90/162 = 0.56 кг воды.
    Теплота парообразования воды составляет 2260 кДж/кг, соответственно скрытая теплота сгорания для килограмма целлюлозы будет 2260 * 0.56 = 1260 кДж/кг ~ 300 кКал/кг

    Если учесть влажность древесины в 20% - воздушно-сухая на улице, то получается.
    1 кг дров = 0.8кг целлюлозы + 0.2 кг воды
    общее содержание воды составит 0.8*0.56 + 0.2 = 0.65 кг
    скрытая теплота = 2260*0.65 = 1470 кДж ~ 350 кКал/кг
    Так получается, что Палеха прав, не может быть такой разницы между абсолютной и рабочей теплотами сгорания, но и формула проф. Надеждина не понятна.
     
  3. Палеха
    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    15.987
    Благодарности:
    21.010

    Палеха

    Владимир

    Палеха

    Владимир

    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    15.987
    Благодарности:
    21.010
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    NickB, теплозатраты, связанные с влажностью нужно рассчитывать с учётом нагрева влаги от начальной температуры (пусть 20гр) до 100гр. 4.18 х 0,2 кг х 80гр=67ккал/кг. Возможно ещё учитываются затраты тепла на перегрев водяного пара.
     
  4. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    13

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    13
    Адрес:
    Воронеж
    Кому: Палеха,
    Без тайны. Приезжайте на завод - покажем. (Если надумаете, рекомендую, согласовать сроки с АПФ.) Я помогу.
    Ремарка: испытания проводились по стандарту DIN 15821.

    Кому: Палеха,
    Конкретный ответ: Со времен СССР (с начала 20-х годов 20-го века) не знаю.
     
  5. Палеха
    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    15.987
    Благодарности:
    21.010

    Палеха

    Владимир

    Палеха

    Владимир

    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    15.987
    Благодарности:
    21.010
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    NickB, может будет полезно. Абс. сухая древесина независимо от породы дерева содержит: 49%С, 44%О, 6%Н, 0,12%N и 0,2-1,7% зольный остаток. Состоит из целлюлозы (С6Н10О5) n, лигнина (С10Н13О3) n и гемицеллюлоз [пентозан-(С5Н8О4) n и гексозан - (С6Н10О5) n ]. Среднее значение для лиственных пород: целлюлоза - 47%, лигнин - 23,5%, пентозан - 26%, гексозан - 4,5%. Формула для лигнина весьма условная (выведена мною, как средняя температура по больнице).
    Интересно, что лигнин (он первым выделяется при нагреве) имеет температуру воспламенения 195гр - к вопросу о пожаробезопасности.
    Высшую теплоту сгорания древесины (ккал/кг) можно вычислить по формуле Менделеева:
    ВТС= 81С + 300Н - 26О, где С, О, Н - массовые доли углерода, кислорода и водорода. Для указанного выше состава древесины получим ВТС= 3969+1800-1144=4625ккал/кг или 19,3МДж/кг.

    Кому: Донцову
    Спасибо за информацию и приглашение.
     
  6. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.569
    Благодарности:
    1.232

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.569
    Благодарности:
    1.232
    Адрес:
    Москва
    ... одни минусы

    вот табличка расчета потерь (ккал) с ДГ при различных температурах в трубе (газов) и %СО2
    (остальное const) по формуле из евростандарта

    [​IMG]
    а теперь посчитайте необходимое количество воздуха (диаметр отверстия в трубе), что бы получить такие разбавления, которые окажут существенное влияние на газовый поток (надеюсь посчитать объем добавляемого воздуха не составит труда)

    *по СО вообще речи не веду, поскольку его расчет делается относительно 13%О2
     
  7. pn2
    Регистрация:
    07.09.11
    Сообщения:
    12.362
    Благодарности:
    17.268

    pn2

    парной дух

    pn2

    парной дух

    Регистрация:
    07.09.11
    Сообщения:
    12.362
    Благодарности:
    17.268
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Рад, что обсуждение перешло в конструктивное русло, хотелось бы, что бы специалисты нашли общее резюме по двум линиям
    1. Отношение к тестированию банных печей по стандартной методике евростандарта - являются ли данные полученные по этой методике объективными, информативными и позволяющими реально сравнивать печи разных производителей с учётом именно их банного применения.
    2. выработать общую методику тестирования банных печей удовлетворяющую различных производителей на российском рынке для возможности их объективного сравнения.
     
  8. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    13

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    13
    Адрес:
    Воронеж
    Кому: pn2,
    Путь достижения консенсуса - путь непростой, многотрудный и связан с пересечением различных, в т. ч. "шкурных" интересов производителей. Хотя, вряд ли найдется смельчак, который публично рискнул бы отрицать полезность выработки общего подхода к оценке работы банных печей.
    В качестве основы для обсуждения можно было бы взять авторитетную методику, например, стандарт DIN 15821 для банных печей. Но, как показала практика, и эта методика не лишена недостатков. В первую очередь, вызывает сомнение рекомендованное стандартом значение эффективности печи (или иначе КПД) - не меньше 0,73. При таком значении КПД трудно нагреть помещение быстро и до большой температуры, поскольку предполагается, что и печь, и трубу приходится также нагревать до большой температуры. Нам удалось убедить наших немецких коллег в обоснованности такого подхода (сертификат получен). Но... нервы, нервы.
    И уж, конечно, баню трудно нагреть в режиме горения (при давлении 12 Па), в котором (по стандарту DIN 15821) проходят испытания мощности банные (и не только банные) печи. Поэтому производитель вынужден рекомендовать своим потребителям другие (более интенсивные) режимы горения, а в соответствии с режимами горения и мощность своих печей. В противном случае пришлось бы, на мой взгляд, необоснованно увеличивать размеры топки и дымового канала. На это вряд ли пойдет производитель, да и потребитель будет не рад чрезмерно "раздутым" размерам печи.
    Остается лишь сравнивать печи в одинаковых помещениях, с одинаковой закладкой дров одного и того же качества. Вопрос: какие же выходные параметры измерять и использовать для сравнения? Температуру воздуха в помещении? Температру стен, камней и др? Скорость нагрева? Долговечность, надежность или..?
     
  9. pn2
    Регистрация:
    07.09.11
    Сообщения:
    12.362
    Благодарности:
    17.268

    pn2

    парной дух

    pn2

    парной дух

    Регистрация:
    07.09.11
    Сообщения:
    12.362
    Благодарности:
    17.268
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Донцов, я думаю надо отдавать себе отчёт, что в обсуждаемых тестах фактически тестируется и исследуется не печь, а топка и дымоход, качество сжигания топлива и эффективность отбора тепла далеко не всегда являются определяющими для банной печи, главное это коэффициент усвоения и коэффициент использования тепла, (я даже не говорю об удобстве эксплуатации). Но тут встаёт вопрос приоритетов и идеологии банного процесса, а они у каждого производителя свои, по этому если попытаться поставить это вопрос, тема гарантированно уйдёт в никуда.
    Так что давайте всёже постарайтесь согласовать методики там, где их можно согласовать, как и что можно считать, как оценивать теплотворную способность и погрешности, давайте хоть по мощности и кпд придём к согласованным оценкам.
     
  10. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    13

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    13
    Адрес:
    Воронеж
    Кому: sp_00,
    И Вы правы, коллега. (Жаль, что Вы не уловили в моих словах иронии.) Ведь далее по тексту идет: "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."
    Как по Вашему мнению, коллега, нужно ли добавлять в пламя вторичный холодный воздух? Повысит ли это полноту сгорания? Надо ли учитывать, что в печи вероятней всего не сгорают (не успевают сгореть) высокотемпературные фракции топлива?
     
  11. Богаченков
    Регистрация:
    17.03.11
    Сообщения:
    237
    Благодарности:
    164

    Богаченков

    TMF

    Регистрация:
    17.03.11
    Сообщения:
    237
    Благодарности:
    164
    Адрес:
    Новосибирск
    Можно привести пример удачного решения - когда действительно все сгорает. Хорошо, что удалось убедить немецких коллег оценивать печь совместно с трубой.
     

    Вложения:

    • 1.jpg
  12. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.569
    Благодарности:
    1.232

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.569
    Благодарности:
    1.232
    Адрес:
    Москва
    ну для банных печей может и так надо, поскольку все одно вроде в парной и на благо
    никогда не задавался вопросами испытаний металлических обогревателей
    да, именно ОБОГРЕВАТЕЛЬ, по другому этот продукт назвать сложно и неправильно
    иронию я уловил, как и несостоятельность ваших действий и выводов
    поскольку они не правильные, ведь о подаче вторичного воздуха в топку говорили еще мэтры печестроения в прошлом столетие

    [​IMG]
    *Л.А. Семенов
    "Теплоустойчивость и печное отопление жилых и общественных зданий"
    1950 г.

    Заметьте - отопление, а не обогрев с помощью буржуйки, который рассматривается, как используемый для временного пребывания людей. А там можно и на полную мощь и в тление запустить, а когда ушли и совсем забыть ...
    вот именно, и это для отопительного прибора в первую очередь
    обогрев можно и от трубы осуществить, как дополнительный утилизатор тепла от хреново сконструированной печи
    т. е. печи имеющий КПД ниже "планки"

    за такую дырочку сразу снимать печь с производства, поскольку противоречит Правилам безопасности о герметичности газового тракта
    если и "разбавлять" то уже на выходе из самой печи в трубу, этим мы и понизим (но не повысим, как вы утверждаете) показания расчетного КПД печи, но реальный КПД (как говорит Шевяков), т. е. то тепло, которое ушло на восполнение потерь в помещение отнесенное к затраченному, будет выше
    а точка росы в трубе снизится (подробно см. здесь)
    ТР в первую очередь зависит от содержания СО2 в газе, а так же и от вида топлива. Но и не забывайте о степени разбавления процентного содержания СО2. Так при 6%СО2 ТР будет на 38 гр. С, а если разбавим в два раза до 3%СО2 - уже имеем 26 гр. С.

    А уж при 12%СО2 ТР подскочит до 50 гр. С и можно "загнать" только в теплоемкий и заранее прогретый дымоход, иначе конденсата не избежать. За то при этом КИТ на печи под 90%
    Вот только достичь таких высот в %СО2 не просто ...тем более в трубе

    Рассчитать КИТ для печи проще, как обратиться к помощи ГА и
    МЕТОДИКЕ упрощенного расчета Равича
    1- получить с ГА % содержанию СО2, рассчитанное им по %О2
    2- измеренное ГА %СО
    3- сложить первое и второе значение
    4- обратиться к соответствующей таблице Равича для выбранного топлива (см. вложение ниже)
    5- определить коэффициент Z
    6- подставить в формулу

    Q2=0,01*dT*Z

    в большинстве случаев для предварительной оценки печей на дровяном топливе можно выбрать Z=10-12

    Все, ничего проще.
    И все это в книге автора 1966 г. изд. (методика М. Равича)

    *В случае предварительной оценки КПД печи лучше использовать метод двух температур
    КПД = (Ттопка-Ттруба)/Ттопка
    *обычно с анализатора я беру только цифру %О2 и СО, ну и температуру газа и считаю по формулам с учетом химсостава топлива

    Посмотреть вложение 1086453

    *у меня на банной печи СО2+СО % = 12
     
  13. Донцов
    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    13

    Донцов

    Участник

    Донцов

    Участник

    Регистрация:
    14.12.12
    Сообщения:
    22
    Благодарности:
    13
    Адрес:
    Воронеж
    Кому: Богаченков,
    Вы знаете, коллега, убеждать немцев в том, чтобы оценивать печь вместе с трубой, не пришлось. Это несложно. Стандарт DIN 15821 (для банных печей) тем и отличается от стандарта EN 13240 (для отопительных печей), что температуру отходящих газов по стандарту 15821 измеряют в точке трубы, которая находится выше потолка специально оборудованного помещения. Тем самым, принято, что дымовой канал в этих пределах является неотъемлемой частью нагревательного устройства. Сложнее оказалось убедить, что банная печь с эффективностью не меньше 0,73 теряет в своих потребительских свойствах, что потребителю банной печи, в первую очередь, нужно получить быстро и много тепла. А чтобы получить "быстро и много" тепла придется раскалить печь. (И это подтверждает приведенное вами фото. Отчетливо видно, что истопники хорошо постарались.) Известно, что чем "быстрее и больше" тепла требуется получить, тем ниже будет значение КПД. Относительно высокий КПД (не меньше 0,73) должны обеспечивать дровяные печи при длительных режимах горения, например, как в отопительных печах. Вот вкратце наши аргументы.
     
  14. Палеха
    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    15.987
    Благодарности:
    21.010

    Палеха

    Владимир

    Палеха

    Владимир

    Регистрация:
    03.10.11
    Сообщения:
    15.987
    Благодарности:
    21.010
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Донцов, у меня к Вам остался один вопрос. Почему при испытаниях печи по стандарту DIN 15821 топка была загружена процентов на 20% (по протоколу испытаний 2.3 кг дров или 3 полешка)? Очевидно, что КПД при этом будет выше, чем в случае нормальной загрузки печи. Это немецкие хитрости, чтоб "вывести" КПД банных печей на "приличный" уровень? И второе. Печь тестировалась загруженной камнями или нет? Непонятно, как Малютка смогла в 16м3 нагнать температуру 91гр? Я "раскочегаривал" Малютку" в течение 2 часов в термоизолированной парной 12м3 до температуры камней 620гр, но поднять температуру воздуха выше 70гр так и не удалось. Похоже тесты по DIN очень далеки от реальности. Для кого эти тесты?
     
  15. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.569
    Благодарности:
    1.232

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.569
    Благодарности:
    1.232
    Адрес:
    Москва
    так вроде 15821:2011 определяет кпд не ниже 50%
    плюс производитель с выпуском газов вверх отыграет "на трубе"
    *скажите, а как вам удалось по вертикали в 1 метр трубы "выиграть" почти 200 гр..С