Забитый теплообменник – снижение КПД

[zuev]

Многие пользователи жалуются, что их котел в процессе эксплуатации потребляет с каждым сезоном все больше газа.

Часть потерь можно списать на бодяжный газ (недавно на форуме я раскрывал эту тему), некоторые грешат, мол зима выдалась суровая.

Но расход газа на некоторых однотипных объектах в пределах одной области иногда отличается значительно.

Чтобы выяснить причину перерасхода топлива, решил проделать следующее:

1. Выбираем один или несколько конкретных объектов, где стабильно проживает постоянное количество людей (одна семья).

2. Поднимаем показания газового счетчика за конкретный период, в идеале - за отопительный сезон или календарный год.

3. Выводим на принтер в виде диаграммы статистику за последние 3-5 лет.

4. Предлагаем клиенту как вариант решения проблемы капитальную чистку теплообменника от накипи, также промывку радиаторов и системы отопления.

(Естественно, когда в системе была жесткая вода, например, подпитка со скважины).

 

Дальше - два варианта:

1. Люди относятся с пониманием.

2. Говорят, зачем нужен сервис, если и так все работает?

 

Есть информация, что 1мм накипи на стенках теплообменника газового котла (образуется за 1 год эксплуатации) приводит к увеличению расхода газа на 12%, а слой накипи 3мм – на 25%.

1мм накипи на поверхности ТЭНа электрического водонагревателя или стиральной машины (образуется за 1,5 года) приводит к увеличению расхода электроэнергии на 14%, а слой накипи 3мм – на 30%.

 

В различных источниках цифры могут отличаться, но меня интересует следующее:

Целесообразно ли предлагать заказчику подобный сервис, или решать проблему кардинально, например, методом замены котла?

 

Интересует общественное мнение по данному конкретному вопросу.

[kdim]

1мм накипи на поверхности ТЭНа электрического водонагревателя или стиральной машины (образуется за 1,5 года) приводит к увеличению расхода электроэнергии на 14%, а слой накипи 3мм – на 30%.

А куда девается электроэнергия если КПД электронагревательных приборов и так почти 100%?

[zuev]

Коэффициент полезного действия ТЭНа в конце ресурса работы (2000-3000 часов) снижается до 80% для мягкой воды и до 68% для очень жесткой воды. В свою очередь увеличивается продолжительность нагрева воды до рабочей температуры, а с ней и расход электроэнергии. При этом толщина накипи в нем через 300-400 часов работы составляет 3мм, а температура на оболочке ТЭНа (под накипью) и его спирали достигает, соответственно 840°С и 1000°С. Спираль при этой температуре работает не больше 1000 часов.

Резко сокращается теплоотдача ТЭНа, условно говоря мы греем накипь на его оболочке, а не воду.

[kdim]

Коэффициент полезного действия ТЭНа в конце ресурса работы (2000-3000 часов) снижается до 80% для мягкой воды и до 68% для очень жесткой воды.

А куда девается 20% и соответственно 32% электроэнергии? Или на что она расходуется или во что превращается?

[zuev]

А куда девается 20% и соответственно 32% электроэнергии? Или на что она расходуется или во что превращается?

Повторяю, условно говоря мы греем накипь на его оболочке, а не воду.

Более подробно может рассказать школьный учитель физики, может даже формулу Вам напишет. Не уводите разговор от темы.

[kdim]

Повторяю, условно говоря мы греем накипь на его оболочке, а не воду.

Куда денется 20% и 32% электроэнергии соответственно при нагреве воды через накипь? Останется в накипи? Накипь аккумулятор электроэнергии?

[Телесистемы]

накипь отправляет энергию в космос

[naupv]

Целесообразно ли предлагать заказчику подобный сервис, или решать проблему кардинально, например, методом замены котла?

 

И создать свалку Б/У рабочих котлов.

[zuev]

Куда денется 20% и 32% электроэнергии соответственно при нагреве воды через накипь? Останется в накипи? Накипь аккумулятор электроэнергии?

Как же иногда задалбывают теоретики. Если ваша теория не совпадает с практикой (что подтверждают многочисленные свидетельства), ищите изъяны в теории, а не пытайтесь убедить всех в том, что она верна.

Я уже более 10 лет занимаюсь парогенераторами и электрокотлами, и могу вам со всей ответственностью заявить, что покрытый накипью ТЭН греет хуже. Есть простой пример для школьников-чайников. Возьмите два одинаковых электрочайника, один забитый накипью, другой - нет. Наливаем одинаковый объем воды, включаем, засекаем время, греем. Выводы?

 

накипь отправляет энергию в космос

Пускай будет по вашему, а теоретиков-двоечников я отправляю в лес, или к таким же геологам по цеху, можете там спорить до хрипоты.

[Теплотехник]

Целесообразно ли предлагать заказчику подобный сервис, или решать проблему кардинально, например, методом замены котла?

 

Стараемся без лишней надобности не предлагать промывку...

[Дощ]

Резко сокращается теплоотдача ТЭНа, условно говоря мы греем накипь на его оболочке, а не воду.

І все ж куди дівається енергія? Тікає назад у розетку?

У мене пральна машина пропрацювала 12 років і зламалась від виходу з ладу електроніки. По такому розрахунку вона мала б мати КПД мінус 100%

По темі: немає сенсу замінювати б.в. котла тільки тому що він став брати більше газу (до речі не тільки через накип - а й через моральне старіння наприклад), оскільки краще переплачувати роками по кілька сотень грн в рік ніж у 3-4 роки разово попадати на 1500 у.о. на заміні котла

[Теплотехник]

І все ж куди дівається енергія? Тікає назад у розетку?

 

Вы вообще знаете что такое КПД? Это Коэффициент Полезного Действия!!!

Если на тэне есть накипь, то тепло хуже передаётся воде. Т.е. часть электроэнергии тратиться на преодоление теплового сопротивления, которое создаёт слой накипи. И чем это слой толще, тем это сопротивление будет больше.

И это одна из причин почему горят тэны иногда.

[Дощ]

Ну так не 12% же за рік А то виходить що за кілька років всі б/в. котли (а їх б.в. більшість у роботі) зжирають ледве на 50% палива

[zuev]

По темі: немає сенсу замінювати б.в. котла тільки тому що він став брати більше газу (до речі не тільки через накип - а й через моральне старіння наприклад), оскільки краще переплачувати роками по кілька сотень грн в рік ніж у 3-4 роки разово попадати на 1500 у.о. на заміні котла

Ответ принят, Ваше консервативное мнение пользователя нам интересно, заметил, что многие так и делают.

[kdim]

Как же иногда задалбывают теоретики. Если ваша теория не совпадает с практикой (что подтверждают многочисленные свидетельства), ищите изъяны в теории, а не пытайтесь убедить всех в том, что она верна.

Я уже более 10 лет занимаюсь парогенераторами и электрокотлами, и могу вам со всей ответственностью заявить, что покрытый накипью ТЭН греет хуже. Есть простой пример для школьников-чайников. Возьмите два одинаковых электрочайника, один забитый накипью, другой - нет. Наливаем одинаковый объем воды, включаем, засекаем время, греем. Выводы?

 

 

Пускай будет по вашему, а теоретиков-двоечников я отправляю в лес, или к таким же геологам по цеху, можете там спорить до хрипоты.

Ну да Вы же практик-менеджер и закон сохранения энергии Вам побоку. Вы серьёзно верите в то что Вы 10 лет занимаетесь парогенераторами и электрокотлами? Или просто торгуете ими с умным видом?

Что значит покрытый накипью ТЭН греет хуже? Изменяется целебные свойства пара или его цвет?

В Вашем примере с чайниками для практиков добавляем к секундомеру ещё и амперметр или лучше электросчётчик (так как Великий практик может с амперметром и не справится) и потом делаем выводы.

Перед тем как кого то куда то отправлять не мешало бы сходить туда самому. А ещё лучше взять в руки школьный учебник физики.

Теперь про промывку. Мыть конечно нужно но с умом а не так как Вы "а давайте мы вам помоем электрокотёл а то он у вас жрёт на 30% больше, и денег нам за это дайте". С таким предложением любой нормальный человек который более менее учился в школе пошлёт Вас очень далеко.

[zuev]

Все на этом форуме, кроме разве что дилетантов да глухих, уже давно знают, что zuev - уж точно не менеджер, и попрошу это ругательное слово ко мне больше не применять.

 

Теперь про промывку. Мыть конечно нужно но с умом а не так как Вы "а давайте мы вам помоем электрокотёл а то он у вас жрёт на 30% больше, и денег нам за это дайте". С таким предложением любой нормальный человек который более менее учился в школе пошлёт Вас очень далеко.

 

Любому менеджеру будет гораздо интересней продать такому умнику новый котел, нежели заниматься его сервисом.

[Теплотехник]

Что значит покрытый накипью ТЭН греет хуже?

 

Да то и значит, что у забитого, или покрытого накипью теплообменника коэффициент теплопередачи хуже. Нужно объяснять как так получается?

[vnbc1]

Да то и значит, что у забитого, или покрытого накипью теплообменника коэффициент теплопередачи хуже. Нужно объяснять как так получается?

 

Очень согласен!!!

 

 

Цитата:

Накипь значительно ухудшает теплопроводность металла. Из-за дополнительной теплоизоляции электронагреватель увеличивает свою температуру до установления нового равновесия вырабатываемого тепла и его отдачи сквозь слой накипи. Поскольку при повышении температуры сопротивление проводника увеличивается, его мощность снижается. Следовательно, время на нагрев воды увеличивается — как за счёт замедления теплопередачи на начальном этапе, так и за счёт постоянного снижения мощности в рабочем режиме. Количество потреблённой электроэнергии для нагрева одинакового количества воды до одинаковой температуры при этом почти не меняется (меняется потребляемая мощность и время нагрева).

Теплопроводность накипи в десятки, а зачастую в сотни раз меньше теплопроводности стали, из которой изготавливают теплообменники. Поэтому даже тончайший слой накипи создаёт большое термическое сопротивление и может привести к такому перегреву труб паровых котлов и пароперегревателей, что в них образуются отдулины и свищи, часто вызывающие разрыв труб.

[red baron]

На работе - вернее на одное из АЗС начали жаловатся что рывками греется бойлер Gorenje на 150л. Вскрыл, там стоит горизонтальный спиральный тен. ТАМ так много было накипи, что еле вытащил его. я так понял что спирали были завалины отложениями по самый не хочу))

почистил, вымыл бак из нутри, поменял сразу анод и люди тихо щастивы - выходит стабильная горячая вода:Yahoo!:

Теория дело хорошее, но без практики полный 0..........

[ts3]

Вы вообще знаете что такое КПД? чем это слой толще, тем это сопротивление будет больше.

И это одна из причин почему горят тэны иногда.

 

Правильную заметочку сделал kdim. С газовыми котлами понятно: накипь препятствует передаче тепла от пламени к теплоносителю и это самое тепло дурно выбрасывается в атмосферу с дымовыми газами.

 

С электрическими котлами сложнее, потому что непонятно, куда девается там неиспользованное тепло... Вернее понятно, что тепло остается в ТЭНе и приводит к его перегоранию.. Но что происходит в промежутке между нормальной работой и перегоранием?

 

К сожалению, мои познания в электротехнике ограничиваются знанием того, что тепло выделяется на электротенах в следствии преодоления электронами большого электрического сопротивления. Этот процесс происходит с выделением тепла. Но вот что происходит, если теплу некуда деваться? Вряд ли меньше тока проходит за единицу времени через ТЭН(читай - потребление электричества не изменяется), а вот нагревательные свойства такого ТЭНа уменьшаются...

 

За счет этого уменьшается КПД?

Змінено 21 травня 2012 користувачем ts3

[ttkotel]

Правильную заметочку сделал kdim. С газовыми котлами понятно: накипь препятствует передаче тепла от пламени к теплоносителю и это самое тепло дурно выбрасывается в атмосферу с дымовыми газами.

 

С электрическими котлами сложнее, потому что непонятно, куда девается там неиспользованное тепло... Вернее понятно, что тепло остается в ТЭНе и приводит к его перегоранию.. Но что происходит в промежутке между нормальной работой и перегоранием?

 

К сожалению, мои познания в электротехнике ограничиваются знанием того, что тепло выделяется на электротенах в следствии преодоления электронами большого электрического сопротивления. Этот процесс происходит с выделением тепла. Но вот что происходит, если теплу некуда деваться? Вряд ли меньше тока проходит за единицу времени через ТЭН(читай - потребление электричества не изменяется), а вот нагревательные свойства такого ТЭНа уменьшаются...

 

Сам хочу иметь четкое представление

Соглашусь с данным постом, в газовом котле, при накипи на теплообменнике, увеличивается температура дымовых газов, что на прямую указывает на понижении "вредного" :D КПД, а вот в электрическом котле дымовых газов нету, согласен с более длительным разогревом, куда же девается остальное, которое не передалось водичке, при теплообмене и не отправляйте только к учителям физики)) интересно просто!

[zuev]

Ладно, придется мне опять выступить в роли учителя физики начальных классов.

-----------------------------------

ТЭН - Расчёт мощности нагрева.

Ниже приведены формулы для расчёта мощности ТЭН для различных тепловых процессов

 

1. Количество теплоты необходимой для нагрева

 

Qн = m*C*(T1-T0), [Дж] (1)

 

 

где m - масса нагреваемого тела, [кг];

C - удельная теплоёмкость, [ Дж/кг/К]

T1,T0 - конечная и начальная температуры нагрева, [К]

 

2. Количество теплоты необходимой для плавления твёрдого тела

 

Qпл = λ*m, [ Дж] (2)

 

 

где λ - удельная теплота плавления, [ Дж/кг];

m - масса тела, [кг]

 

3. Количество теплоты необходимой для превращения жидкости в пар

 

Qкип = r*m, [ Дж] (3)

 

 

где r - удельная теплота парообразования, [ Дж/кг];

m - масса тела, [кг]Любой технологический тепловой процесс сопровождается потерями, мощность которых можно учесть по формуле:

 

Pпот = Pуд*S, [Дж] (4)

 

 

где Pуд - удельные потери с единицы площади, [ Вт/м2];

S - площадь поверхности потерь, [м2]

 

Таким образом необходимую суммарную мощность нагревателей можно рассчитать по формуле:

 

P = k*(Q/t + Pпот), [Вт] (5)

 

 

где k - коэффициент учитывающий запас мощности ( можно принять k=1.2-1.3);

Q - суммарное количество теплоты для обеспечения теплового процесса, [Дж];

t - время теплового процесса, [с]

Pпот - суммарная мощность потерь, [Вт]

 

-----------------------------------------------------

А теперь попробуйте угадайте из трех раз, на что всё-таки уходят эти пресловутые потери?

[kdim]

Поскольку при повышении температуры сопротивление проводника увеличивается, его мощность снижается. Следовательно, время на нагрев воды увеличивается — как за счёт замедления теплопередачи на начальном этапе, так и за счёт постоянного снижения мощности в рабочем режиме. Количество потреблённой электроэнергии для нагрева одинакового количества воды до одинаковой температуры при этом почти не меняется (меняется потребляемая мощность и время нагрева).

 

Ну и где снижение КПД?

Упадёт мощность, соответственно увеличится время нагрева электронагревательного прибора(электрокотла, электробойлера, электропарогенератора...), уменшится ресурс тенов или они згорят. но КПД останется на месте. Ни какая энергия никуда не девается, её потребляется ровно столько сколько выделяется (по этому я и писал в опыте с чайниками добавте к секундомеру амперметр и померяйте потребляемый ток каждого чайника, время нагрева одинакового количества воды в обеих чайниках будет разное но количество израсходованной электроэнергии абсолютно одинаковое). Всё это справедливо для электронагревательных приборов, в газовых, дизельных, ТТ котлах с ростом слоя накипи в теплообменнике будет снижение КПД, поскольку часть тепла(энергии) улетит в дымоход и нагреет атмосферу.

В своём первом ответе я намекнул Зуеву что он мягко говоря не совсем прав, в ответ получил целый опус с милиметрами накипи и процентами роста потребления электроэнергии а потом откровенное хамство с двойками в школе и посыланиями в сад подкреплённые тем что у него 10 летний опыт электрокотлостроения и парогенерации у первых лиц государства и вообще он "Рублёвский банщик". Как можна заниматся электрокотлами не имея базовых (даже школьных) знаний по электротехнике и не понимая как работает тен?

 

Добавлено через 12 минут

А теперь попробуйте угадайте из трех раз, на что всё-таки уходят эти пресловутые потери?

[/font]

 

Вы сами поняли что Вы написали?

[zuev]

Вы сами поняли что Вы написали?

Нет миссии безумнее на свете... с аленями бадатся в интернете.

Я то понял, а поняли ли вы, двоечники? Что скажете, kdim, или вы не имея веских аргументов просто так решили зас..ать мою тему, чтобы немного приподняться на флуде? Так мы и не таких находчивых обламывали.

[SON]

Дальше - два варианта:

1. Люди относятся с пониманием.

2. Говорят, зачем нужен сервис, если и так все работает?

 

Вот самые трезвые мысли. :D

Обычно к ремонтникам бегут когда котел уже встал дубом. Просто периодическая чистка теплообменника воспринимается многими владельцами, как их снова хотят нагреть на бабки, про промывку СО я уже молчу. Большинство даже не умеет пользоваться котлом, в лучшем случае включить/выключить могут тока из розетки, про какой КПД тут можно рассказывать. Засада еще и в том, что после промывки может выдастся неудачная зима, и счета за газ придут больше.

Хотя и у меня самого ТО на ГВС следовало промыть еще год назад, все откладываю на потом, то лень, то праздники, то еще че-нибудь. :D