Эффективность электрических котлов

Наши Клиенты часто спрашивают нас о эффективности производимых нами электродных котлов серии КЭП(электродный парогенератор) и КЭВ (электрокотел водогрейный), ранее мы уже делали сравнение КПД электрических водогрейных котлов, оценивали их достоинства и недостатки. Однако у Клиентов все же остаются вопросы и заблуждения относительно некоторых видов электрических котлов. Чтобы окончательно расставить все точки над "i", давайте разберемся в физических основах работы котлов.

Основным законом является закон сохранения энергии, никогда полученная энергия не превышает затраченную. Для этого введено понятие КПД (коэффициент полезного действия).

КПД любого объекта считается Рпол./Рзатр.*100%,

• Рпол. – полезная энергия (энергия теплоносителей, энергия движения, отведенная энергия и т.п.)
• Рзатр. – затраченная энергия (теплота сгорания, теплота нагревания, подведенная энергия и т.п.)

Что касается водогрейных и паровых котлов существуют формулы (рабочее тело – вода):

1. Удельная теплоемкость воды Q = c*m*(T₂-T₁), где
   c – теплоемкость воды равная 4200 Дж/(кг*град.)
   m – масса воды (кг)
   T₂, T₁ – конечная и начальная температура (град.)
2. Удельная теплота парообразовании (конденсации) Q = ?*m, где
   ? – коэффициент равный 2256 кДж/кг
   m – масса воды (кг)

Различные виды энергии имеют свои коэффициенты перевода (табличные данные):

• 1 кДж = 0,24 кКал.
• 1 кКал = 0,0001163 кВт

ПРИМЕР: нужно превратить в пар 1 кг воды при температуре 20 °С, пар насыщенный при давлении 0,6 МПа (6 кгс/см2)

Насыщенный пар этого давления имеет температуру 160 °С (взаимосвязанные величины)

Вода нагреется от 20 °С до 160 °С и испарится.

Таким образом мы затратим энергию Q = Qнагр. + Qисп.

Q = 4200*1*(160-20) + 2256000*1 = 2900000 Дж или 2900 кДж

Используя переводные коэффициенты это 0,8 кВт или 0,0007 Гкал.

Т.Е. любая тепловая машина при 100% КПД произведет эту работу.

Тепловой машиной может быть:

• Электрокотел КПД 90-99% (утечка через тепловую рубашку, вынос тепла отсутствует у любого электрокотла);
• Котлы на газе, угле, дровах , нетрадиционное топливо и т.п. имеют КПД не > 60% за счет тепловых выбросов и состояния теплообменных поверхностей.

Остановимся отдельно на электрических котлах.

Вне зависимости от конструкции котлов (теновые, электродные, индукционные, инфракрасные, пленочные и т.п.) имеют высокий КПД в силу указанных выше причин. И все они подчиняются формуле №1 (Q=c*m*(T₂-T₁)) для всех сред (масло, вода, воздух и т.п.).

Конкретно для индукционных котлов (и других) существует заблуждение, что для испарения 1 кг воды затрачивается меньше 0,8 кВт. Это противоречит основополагающему закону сохранения энергии. Больше затратить энергии можно, но меньше невозможно.

ПРИМЕР для нашего электродного электрического парового котла:

Котел КЭП-250.

КПД = 98 %.

Мощность – 250 кВт

Из него можно получить 250/0,8*0,98=306,25 кг*пара/час