Опубликовано Автор: Категории: Дом

Содержание

Расход солярки для дизельных котлов: сколько нужно на сезон и как уменьшить

Расчет количества топлива на месяц и на сезон

Чтобы узнать, какой вам подойдет дизельный котел, надо рассчитать примерный расход солярки на один месяц и весь отопительный сезон. Количество дизельного топлива (ДТ) для обогрева дома зависит от многих параметров: площади дома, качества теплоизоляции стен, высоты потолков, зимней температуры воздуха в вашем регионе, количество секций в радиаторах. Невозможно учесть абсолютно все параметры, но мы можем приблизительно рассчитать, сколько потребляет солярки необходимая вам модель, отталкиваясь от площади помещения.

Считается, что для обогрева 10 квадратных метров дома, построенного по всем нормам, нужен 1 кВт тепловой мощности котла. Жидкотопливное оборудование потребляет массу солярки, равную 10 части своей мощности. То есть, аппарат на 15 кВт потребляет 15*0,1=1,5 кг солярки в час. Соответственно, чтобы посчитать потребление в сутки, следует умножить данный показатель на 24.

К примеру, модель на 20 кВт использует в сутки 20*0,1*24=48 кг топлива.

Расход топлива в месяц равен суточному объему, умноженному на 30. Оборудование на 30 кВт, например Ферроли Atlas D 30, потребляет в месяц 30*0,1*24*30=2160 кг. Длительность зимы очень варьируется в зависимости от региона проживания. При расчетах вам необходимо брать показатель вашей местности. Возьмем для примера среднее значение в 111 дней, с 27 ноября по 17 марта.

Итоговая формула расчета топлива на отопительный сезон получилась следующая: мощность котла * 0,1 * 24 часа * количество холодных дней. Сделаем расчеты для котла южнокорейской фирмы Китурами Турбо. Аппарат Kiturami Turbo 13 имеет мощность 15,1 кВт. Подставляя это значение в формулу, получим: 15,1 кВт * 0,1 * 24 ч * 111 дней = 4022,64. Это значит, что в год вы потратите примерно 4 тонны солярки для обогрева дома площадь 150 квадратных метров.

Также рекомендуется подбирать мощность котла с запасом, чтобы отопительное оборудование реже работало на максимальную мощность. Это позволит продлить срок эксплуатации устройства.

Принцип работы дизельного котла

Для того, чтобы разобраться в принципе работы, рассмотрим базовые узлы дизельного котла и их назначение:

  • Насос, который обеспечивает поступление солярки в горелку.
  • Вентилятор, обеспечивающий поступление воздуха в камеру сгорания.
  • Камера для предварительного разогрева топлива. Устанавливается не во всех аппаратах. Внутри происходит нагрев и фильтрация топлива перед подачей на горелку.
  • Дизельная горелка. В нее поступает топливо, которое распыляется в камеру сгорания через форсунку. Для создания давления внутри используется вентилятор или турбина. По способу управления мощностью различают следующие конфигурации:
    • Одноступенчатые модели с постоянной мощностью.
    • Двухступенчатые устройства с двумя режимами
    • Модулируемые горелки, мощность которых меняется в зависимости от заданной температуры.
  • Камера сгорания. Большинство моделей имеют цилиндрическую форму.
    В ней смешивается воздух, нагнетаемый вентилятором и распыленное дизельное топливо. С помощью электродов происходит розжиг полученной смеси.
Дизельный котел в разрезе
  • Металлический теплообменник. Состоит из трубок, которые греются от выделяемого при сгорании топлива тепла. Внутри них находится теплоноситель, который с помощью циркуляционного насоса разносится по радиаторам. Изготовляется из нержавеющей стали, меди или чугуна.
  • Дымоход. Сюда выводятся продукты сгорания и остаточные пары. В современных конфигурациях здесь также стоит часть теплообменника, греющаяся от выходящего дыма и пара, что позволяет увеличить КПД устройства.
  • Электронная система управления. Согласует работу всех узлов жидкотопливного котла согласно пользовательским настройкам.
  • Корпус изготовляется из стали и дополнительно обклеивается изнутри теплоизоляционной прокладкой.

    • Насос качает топливо камеру предварительного разогрева, потом оно поступает в дизельную горелку и через форсунку распыляется в камере сгорания под действием давления от внутреннего вентилятора. С другой стороны в топку поступает кислород, нагнетаемый вентилятором. Электроды создают искру и зажигают смесь воздуха и топлива.

    Тепло передается теплообменнику, который расположен вокруг и сверху камеры сгорания. Внутри него греется теплоноситель, который циркулирует по отопительной системе. Продукты сгорания выводятся через дымоход. Все узлы координируются электронной системой управления, на которой выставляется необходимый режим работы и температура.

    Система управления котла Китурами

    Также производятся двухконтурные модели, имеющие дополнительный теплообменник для бытовой воды. Обычно он располагается над основным и позволяет обеспечить дом горячим водоснабжением.

    Если вы хотите обеспечить ГВС с помощью одноконтурного котла, нужно дополнительно установить бойлер косвенного нагрева. Некоторые двухконтурные аппараты оборудованы вместо второго теплообменника небольшим бойлером косвенного нагрева.

     

    Как снизить расход солярки

    Рассмотрим, как уменьшить расход солярки. Прежде всего, стоит обратить внимание на теплоизоляцию дома. Современные материалы и способы сохранения тепла позволят уменьшить количество дней, когда необходимо отапливать и сохранят произведенное тепло.

    Также увеличить КПД позволит увеличение секций в радиаторах. Таким образом, нужная температура теплоносителя снижается, экономя ДТ. Качественная регулировка горелки с применением программного обеспечения добавляет 10% экономии. Установив термостат в комнате, вы избежите чрезмерного нагрева помещения и автоматизируете управление устройством.

    Чтобы извлечь максимальную пользу от применения дизельного котла, следует подходить к его установке комплексно. Утеплив дом, сделав проект системы отопления и качественно настроив автоматику, вы будете обогревать помещение с минимальными расходами.

    расход топлива, отзывы. Выбор котла для отопления дома

    Отопительное оборудование, работающее на жидком топливе, в настоящее время становится все более популярным. Конечно, цена на тот же дизель не всегда такая, какой бы нам хотелось ее видеть. Именно по этой простой причине жителям многоэтажных зданий предпочтительней использовать в качестве топлива природный газ. Но вот для частного сектора зачастую единственный разумный выход — это использовать дизельные котлы отопления. Расход топлива, отзывы и технические характеристики оборудования – вот о чем пойдет речь.

    Общая информация

    Не стоит лишний раз говорить о том, что с экономической точки зрения отапливать помещение с помощью природного газа более выгодно. Но нередко нет возможности подключиться к газопроводу. В этом случае многие обращают внимание на электрические котлы. В обслуживании и эксплуатации они более простые, но вот стоимость электроэнергии заставляет задуматься по этому поводу. Так вот, если два вышеописанных варианта отпадают, стоит обратить внимание на жидкотопливные котлы, в нашем случае речь идет о дизельных.

    Подобное оборудование весьма эффективно, так как нет необходимости платить большие деньги за топливо. Почему? Это вы узнаете несколько позже. Давайте же более подробно поговорим о том, что такое дизельные котлы отопления. Расход топлива, отзывы и технические характеристики в целом зависят от модели, поэтому мы рассмотрим несколько популярных производителей и поговорим о правильном выборе.

    Устройство и особенности оборудования

    Как говорится, все гениальное просто. Это высказывание отлично подходит к нашему случаю. Котел, функционирующий на дизельном топливе, по устройству значительно проще газового и существенно надежней электрического. В частности потому, что он является энергонезависимым, хотя это касается далеко не всех моделей.

    Устройство состоит из дизельной горелки, топливного фильтра, насоса, а также пульта управления и пары датчиков (манометр, датчик температуры носителя). Суть работы такого оборудования заключается в том, что горючее с помощью насоса поступает в камеру сгорания (на горелку), где происходит смешивание его с воздухом. Дальше осуществляется распыление вентилятором и воспламенение. Образовывающиеся газы отводятся в дымоход или коаксиальную трубу. Вот, собственно, все устройство и принцип работы.

    Дизельные котлы отопления: расход топлива, отзывы

    Вполне логично было бы обратить внимание на то, сколько топлива потребляет котел. От этого будет зависеть его экономическая эффективность. В целом же принято рассчитывать потребление дизеля следующим образом: кВт/10. Полученное значение будет говорить о том, сколько за час наш котел расходует солярки. Скажем, если его мощность 10 кВт, то это 1 кг дизеля, если 100, то, соответственно, 10.

    Крайне важно обратить внимание и на отзывы потребителей. Дело в том, что не все дизельные котлы отопления, цены на которые не слишком высокие, являются качественными. Так, отзывы свидетельствуют о том, что лучше покупать модели со сменной горелкой. Это позволит вам менять тип топлива с жидкого на газ и наоборот. В случае со встроенной горелкой котел будет стоить дешевле, и весить на порядок меньше.

    Как выбрать котел отопления на дизельном топливе?

    Немного позже мы поговорим о технических характеристиках оборудования, но сейчас стоит немного рассмотреть вопрос выбора. Дело в том, что в настоящее время производитель предлагает большой выбор, и новичку очень легко ошибиться. При этом будет потрачено много денег, а вот толк от этого будет минимальным. Первым делом стоит взглянуть на материал теплообменника. Сегодня их делают либо стальными, либо же чугунными. Вторые отличаются долговечностью и большим весом, а первые — экономичностью и небольшим весом. В целом же для частного дома подойдет чугунный вариант, особенно если брать во внимание, что подобные котлы в большинстве случаев напольные.

    Одноконтурный или двухконтурный?

    Несложно догадаться, что дизельные котлы для отопления дома, точно так же как и газовые, могут иметь один или два контура. В первом случае носитель нагревается исключительно для отопления помещения. Следовательно у вас будет отсутствовать ГВС, хотя можно предусмотреть накопительный бак или что-то в этом роде.

    Двухконтурные дизельные котлы отопления, цены на которые хоть и несколько выше, более предпочтительны. Но бывают исключения, когда, скажем, нагрузка на отопительную систему слишком высокая. В этом случае не стоит особо переживать. Установите одноконтурный котел и бойлер. Таким образом, проблема с отоплением и горячим водоснабжением будет решена полностью.

    Немного технических характеристик

    Не так сложно догадаться, что стоимость оборудования возрастает с улучшением эксплуатационных и технических характеристик. В частности, нужно брать во внимание мощность. Обычно 1 кВт достаточно для обогрева помещения размером в 10 кв.метров. Поэтому если у вас дом 100 квадратов, то нужно покупать котел на 10 кВт, такое оборудование будет потреблять порядка 1-го килограмма дизеля в час.

    Что касается веса, то данный параметр в большинстве случаев не так важен. Почти все модели размещаются на полу. Правда, стоит смотреть на габариты, так как иногда не оказывается места для установки широкого или, наоборот, высокого котла. Если говорить по соотношению мощность/вес, то тут сложно найти какую либо закономерность. Многое зависит от производителя и используемых во время сборки материалов. Так, котлы на 10-20 кВт весят примерно 100-160 кг, 25-30 кВт – 170-200 кг и так далее.

    Как определиться с производителем?

    Еще один важный момент – изготовитель. Дело в том, что есть качественное оборудование, а есть не слишком. Так вот, на первый взгляд достаточно сложно понять, с чем именно вы имеете дело. В большинстве случаев необходимо смотреть на известность компании. Скажем, дизельный котел отопления Kiturami, независимо от модели, пользуется хорошим спросом. При этом количество положительных отзывов достигает 95%. Это говорит о том, что данная компания выпускает качественную продукцию. Это же касается и компании «Будерус» из Германии, которая поставляет на наш рынок дизельные котлы «Логано». Они хоть и имеют высокую стоимость, но отличаются длительным ресурсом работы, высокой надежностью и экономичностью. В целом же имеет смысл присмотреться и к отечественному производителю, так как наши компании делают весьма качественную технику. При этом цена на неё существенно ниже европейских моделей.

    Вкратце об обслуживании

    Периодическая чистка котла просто необходима. Дело в том, что в процессе сгорания масла, солярки и т.п. топлива образуется достаточно большое количество сажи и золы. Все это оседает на стенках камеры, тем самым ухудшая эксплуатационные характеристики. Примерно 2 мм слой золы повышает расход топлива на 5-10%. Крайне важно периодически очищать от нагара горелку. Регулярность подобных мероприятий необходимо определять в зависимости от качества топлива. Чем оно чище, тем медленней образуется сажа на рассекателе горелки. В любом случае, перед началом отопительного сезона желательно доверить специалисту выполнить профилактические работы. Так вы обезопасите себя от непредвиденного отказа котла в лютые морозы. Кроме того, дизельные двухконтурные котлы отопления имеют в своем составе большое количество датчиков и электроники.

    Заключение

    Вот мы с вами и поговорили о том, что такое дизельные котлы отопления. Расход топлива, отзывы потребителей, а также некоторые технические характеристики, рассмотренные в данной статье, помогут сделать вам правильный выбор. В любом случае стоит заранее позаботиться о том, где вы будете брать топливо для котла. Если вблизи есть машиностроительные заводы, где масло используется в качестве смазки, а большое количество отработки просто выливают, то можно договориться на весьма выгодных условиях для обеих сторон.

    Большинство моделей имеют достаточно высокий КПД, порядка 95%. Это говорит о том, что практически все сгораемое топливо будет идти в тепло в доме. Но есть у дизельных котлов и свои минусы. Основной из них заключается в том, что качество горючего не всегда высокое. Во время подачи топлива на горелку быстро забивается фильтр, и его приходится менять. В отличие от природного газа, утечка дизеля или масла не приводит к летальному исходу, что, без сомнения, очень важно. Но вот места соединений могут дать течь, поэтому за ними нужно постоянно смотреть и при необходимости подтягивать гайку.

    Какой расход топлива в дизельном котле отопления должен быть?


    Отопление загородного дома соляркой – выгодный альтернативный вариант обогрева, пользующийся огромной популярностью российского потребителя. Одна из причин повышенного спроса, низкий расход топлива в дизельном котле отопления.

    Теплогенераторы на солярке – хорошая альтернатива твердотопливному и газовому котельному оборудованию, конечно, при условии, что котел правильно отрегулирован и работает без нарушений.

    Причины повышенного расхода дизельного котла

    Средний расход топлива в сутки при отоплении дизельным котлом, на 10 кВт, составляет 1 кг/час. Допускается отклонение от нормы, равное 5-10%.

    Причин, по которым дизельный котел отопления расходует много топлива несколько:

    • Неправильно отрегулированная горелка – во время горения, сжигается не сама солярка, а топливно-воздушная смесь. Полное дожигание топлива, происходит только при правильных пропорциях солярки и воздуха. Если настройки горелочного устройства выполнены неправильно, будет оставаться большой процент недогара, что и приводит к перерасходу.
    • Загустевание солярки – в дизельном топливе, при уменьшении температуры окружающей среды, увеличивается вязкость. Если работы по установке топливного насоса и емкостей для хранения солярки, выполнены с нарушениями, перерасход гарантирован.
    • Сопло или инжекторы вышли из строя. При сжигании солярки, создается факел пламени. Огонь поступает в топочную камеру под давлением, что приводит к тому, что время от времени, сопло прогорает. На необходимость в замене сопла, указывает резко увеличившийся расход солярки.
    • Естественные причины – при сильных заморозках, затраты топлива увеличиваются на 15-20% и наоборот, в относительно теплый отопительный период, расход солярки уменьшается.


    Чтобы определить, что затраты дизтоплива действительно увеличились свыше установленного лимита в 5-10%, осуществляют учёт расхода. На горелке присутствуют датчики, фиксирующие затраты топлива в течение суток. Для получения точных результатов, проводят недельный мониторинг. Каждые сутки записывают показания расходомера.

    Существует несколько причин повышенного расхода, не связанных непосредственно с работой котла. Теплопотери происходят по причине плохо утепленного трубопровода, по которому нагретый теплоноситель, подается в помещение, интенсивное использование второго контура ГВС и т.д.

    Как рассчитать среднесуточный расход дизтоплива в котле

    Простой расчет потребления топлива, выполняют по формуле, 1 кг топлива = 10 кВт. Получается, что для получения тепловой энергии в 10 кВт (достаточной для отопления жилого здания на 100 м²), надо затратить 1 кг солярки. Среднесуточное количество топлива, потребляемое дизельным котлом, соответственно составит 24 кг.

    Удельная норма расхода в профессиональных условиях, высчитывается, в зависимости от мощности горелочного устройства. Формула расчета: 0,1 × производительность горелки. Вычисления затрат выполняют на весь отопительный сезон.

    Делают это следующим образом:

    1. В течение часа, 10 кВт котел тратит 1 кг дизтоплива.
    2. За сутки расходуется 24 кг.
    3. Средний отопительный сезон длится 100 дней, при этом, половину времени, котел будет работать на 50% мощности. В результате вычислений, получается фактический расход, равный 5000 литров топлива за год.


    Удельная норма расхода, может незначительно меняться, в зависимости от погодных условий. По формуле высчитываются приблизительные затраты, поэтому, небольшие расхождения нормальны.

    Вызывает настороженность, когда разница в потреблении топлива увеличивается свыше 20%. Если минимальный расход для 10 кВт агрегата стал 1,25-1,5 л/час, проводят анализ системы отопления, с целью найти причину увеличенных затрат.

    Как снизить расход солярки в дизельном котле

    Расход дизельного топлива отопительного котла, зависит от многих факторов. Понимание причин энергозатрат и их устранение, это ключ к снижению объема сжигаемого топлива.

    Уменьшить расход дизельного топлива в котле, можно следующими способами:

    • Отрегулировать горелку – чаще всего, проблемы возникают, когда монтажные работы выполняются самостоятельно, либо с привлечением неквалифицированных специалистов. Для регулировки большинства видов горелок, потребуется специальное программное обеспечение. Работы сокращают топливные затраты на 10%.
    • Установка комнатных термодатчиков и погодозависимой автоматики. Контроль над работой котла посредством микропроцессорной автоматики, подключенной к датчикам, устанавливаемым в комнатах жилого дома и на улице, уменьшает объем сжигаемого дизтоплива еще на 10-15%.
      Контроллер учитывает фактические потребности помещения в тепле и температуру окружающей среды, и подбирает оптимальную мощность работы горелочного устройства. Погодозависимая автоматика, нивелирует влияние температуры на расход топлива.
    • Устранить ошибки, допущенные во время монтажа. Емкости с дизтопливом и насос, хорошо утепляют. Монтаж хранилища осуществляют исключительно в отапливаемом помещении.
      Если принято решение об обустройстве подземных хранилищ, емкости обязательно закапывают ниже уровня промерзания грунта. Топливопровод и трубу системы отопления (если проходит по улице или в грунте), хорошо утепляют.
    • Подобрать теплогенератор, равноценный отапливаемой площади здания. Зависимость мощности и энергозатрат, особенно очевидна, если представить следующее соотношение. Для отопления 200 м² площади, потребуется уже 48 кг дизтоплива, но, при обогреве меньшего помещения (100 м²), будет наблюдать существенный перерасход, не менее 15%.


    Подбор теплогенератора, его монтаж и настройку, доверяют квалифицированным специалистам. Только так, гарантированно обеспечивается экономичное сжигание дизтоплива.

    Делаем выбор дизельного котла – рекомендации и расчеты


    Широкий ассортимент выпускаемой продукции, делает выбор дизельного котла, сложной задачей, требующей понимания устройства и принципов работы. При подборе отопительной техники, учитывают функциональные особенности, количество контуров и возможные варианты альтернативного топлива.

    Как подобрать дизельный отопительный котел

    Чтобы выбрать дизельный котел, учитывают несколько аспектов:

    • Сфера эксплуатации – теплогенераторы выпускаются в промышленном и бытовом исполнении:
      1. Промышленные станции, отличаются высокой производительностью и степенью автоматизации, зачастую, котлы являются универсальными и могут работать на альтернативных видах топлива и переоборудоваться под газ.
      2. Бытовые отопители, имеют небольшие габариты и мощность.
    • Адаптация к отечественным условиям эксплуатации. Дизельные котлы, энергозависимые. Перепады напряжения в сети, выводят автоматику из строя. Для предотвращения аварийной ситуации, производители устанавливают инверторные модули, нивелирующие скачки в сети. Блоки устанавливаются исключительно в котлах «премиум» класса.
    • Тип горелки – лучшие дизельные котлы отопления, используют модуляционные горелочные устройства, работающие в пределах 30-100% мощности. Рабочие параметры, адаптируются к фактическому теплопотреблению здания.
      Применяются двухступенчатые и плавно-двухступенчатые, имеющие меньшую, по сравнению с модуляционными горелками, теплоэффективность. Устройства работают в двух режимах, с попеременной мощностью 30 и 100%.


    Кроме вышеперечисленных аспектов, при выборе, важен принцип работы котла, возможность подключения к ГВС и использование альтернативного топлива, тип и материал теплообменника.

    Тип котла – конденсационный или классический

    Сжигание дизельного топлива в котле, происходит с применением процесса пиролиза. Поэтому, все теплогенераторы, по своему устройству и принципу работы, похожи на газогенерирующие агрегаты. Данное устройство, требует балансировки процесса горения – оптимизации топливовоздушной смеси.

    Современные горелочные устройства, позволили увеличить средний показатель КПД, до 91%. Чтобы добиться большей теплоотдачи, было разработано котельное оборудование конденсационного типа. По своим характеристикам, классические котлы и использующие тепло конденсата, существенно отличаются.

    При выборе подходящей модели котла, учитывают следующие эксплуатационные характеристики:

    • Конденсационные котлы – даже простой теплотехнический расчёт, показывает, что дополнительное извлечение тепла из отходящих дымовых газов, увеличивает КПД на 7-8%. Но, на эффективность влияет несколько факторов.
      При подключении к традиционной радиаторной системе отопления, теплопроизводительность моментально падает, котел начинает работать в обычном режиме и сжигать больше солярки, чем классический аналог. Конденсационное котельное оборудование, оптимально подходит для низкотемпературных систем отопления – теплых полов.
      Еще одним недостатком считается, что при низкой температуре нагрева, увеличиваются выбросы от котла, следовательно, чистить теплообменник и дымовую трубу, придется чаще. Конденсационные модели чувствительны к качеству топлива.
    • Классические котлы – имеют традиционную конструкцию, включающую простой теплообменник и горелочное устройство. Котельное оборудование, предназначено для подключения к высокотемпературным системам отопления (радиаторным). При необходимости, с помощью гидравлической стрелки с узлом подмеса, выполняют подключение к теплым полам. Котлы с классической конструкцией, работают на любом типе жидкого топлива.

    Конденсационные котлы на дизтопливе, на отечественном рынке, редкость и предлагаются всего двумя производителями, Wolf и Viessmann.

    Количество контуров в котле и наличие бойлера

    По своему устройству, дизтопливные котлы, практически ничем не отличаются от газовых. В конструкции присутствует один или два контура, встроенная накопительная емкость. Каждый вариант, имеет свои специфические характеристики, влияющие на особенности выбора той или иной модели:

    • Одноконтурные – котлы отопления на дизельном топливе с одним контуром, большой мощности. Конструкция «заточена» на нагрев теплоносителя в системе отопления.
      Котлы не предназначены для обеспечения ГВС, но, современные схемы обвязки, предусматривают подключение горячего водоснабжения, посредством бойлера косвенного нагрева.
    • Двухконтурные котлы – в устройстве предусматривается два отдельных контура или совместный битермический теплообменник. Котлы подключаются к ГВС и системе отопления. Нагрев горячей воды, осуществляется проточным методом. На интенсивность нагрева ГВС, влияет количество точек водоразбора, отдаленность кранов от источника тепла.
      Для каждого теплогенератора, предусмотрена максимальная пропускная способность, параметр, указывающий на количество горячей воды, нагреваемой в течение часа. Как правило, двухконтурными, выпускают отопительные котлы на дизельном топливе, малой и средней мощности.
    • Двухконтурные модели с встроенным бойлером косвенного нагрева. Накопительная емкость, нивелирует все недостатки проточных водонагревателей. Горячая вода в бойлере, подогревается постоянно и подается потребителю сразу после открытия крана водоснабжения. Модели с встроенной емкостью, подключаются к системе рециркуляции.

    Материал теплообменника

    Теплообменник котлов изготавливается из конструкционной стали, нержавейки и чугуна. Выбор материала отразится на особенностях эксплуатации, рабочих параметрах и техническом обслуживании отопителя:

    • Нержавеющая сталь – применяется в конденсационных котлах. Использование нержавейки, в первую очередь связано с особенностями работы котла, конкретно, с выделением большого количества конденсата, оседающего на стенках теплообменника. Срок эксплуатации теплообменника, 10-12 лет.
    • Конструкционная сталь – теплообменник, устанавливают в классическом оборудование. Сталь, со временем выгорает, поддается коррозии. Преимущество, небольшой вес конструкции, устойчивость к механическим повреждениям и резким перепадам температуры теплоносителя.
    • Чугун – теплообменники из чугуна, устанавливаются как в классических, так и конденсационных агрегатах. Металл полностью инертен к воздействию агрессивной среды, имеет долгий срок эксплуатации.
      Недостатки чугуна – большой вес конструкции и высокая стоимость, связанная со сложностями производственного процесса. Чугунный теплообменник, при резком охлаждении, трескается. Поврежденная секция заменяется на новую.


    Если учесть характеристики металлов, достоинства и недостатки, становится очевидным, что тепловой баланс наблюдается именно в чугунном теплообменнике. После выхода на рабочую мощность, котел качественно и равномерно прогревает теплоноситель. Чугун сохраняет тепло долгое время, что уменьшает теплопотери.

    Стоимость чугунных котлов, в 2-3 раза больше, чем у стальных аналогов, идентичных по характеристикам. Срок службы теплогенераторов с чугунным теплообменником, не менее 30 лет.

    Возможность сжигания мазута или отработки

    Еще один критерий выбора дизельного отопительного котла, универсальность – возможность работать на альтернативных видах жидкого топлива: мазуте или отработке. Не в каждой модели, предусмотрена такая возможность.

    В универсальных котлах с современным горелочным устройством, допускается сжигание отработанного масла и отходов нефтепереработки. Для этого, проводят небольшую модификацию: заменяют форсунку, выставляют необходимый режим, отлаживают автоматику.

    Типовой расчет котла отопления на дизтопливе

    Выбор оптимального дизельного котла по площади, важен по причине того, что избыточная мощность, приводит к существенному перерасходу топлива. Подбирать котельное оборудование, необходимо строго по параметрам отапливаемого помещения. Для начала, высчитывается минимальная мощность, затем, вычисляют производительность, с учетом рабочего запаса.

    Расчеты выполняются следующим способом:

    • На каждый 10 м² отапливаемой площади, потребуется 1 кВт тепловой энергии. Соответственно, для дома на 100 м², дизельный котел должен быть мощности 10 кВт, 200 м² – 20 кВт. Расчеты по формуле, помогают высчитать минимальную производительность.
    • Чтобы рассчитать оптимальную мощность котла, к полученному результату, добавляют запас мощности, равный 15%. Для двухконтурных котлов, прибавляют еще порядка 20% на ГВС.


    Данные вычисления подходят для малогабаритных котлов с небольшой производительностью, эксплуатируемых в бытовых условиях. При этом, точный результат гарантирован, исключительно для хорошо утепленного здания, расположенного в средних широтах, при высоте потолков не выше 2,7 м. Для промышленного котельного оборудования, вычисления выполняют после проведения аудита здания на предмет возможных теплопотерь.
    {banner_downtext}

    Расчет стоимости отопления с дизельным котлом проводят с учетом, что для получения 10 кВт тепловой энергии в течение часа, потребуется израсходовать 1 кг солярки. Для обогрева помещения в 100 м², в течение отопительного сезона, сжигается порядка 5-7 тонн топлива.

    Какой фирмы котлы на дизтопливе лучше

    Популярные марки дизельных котлов, на отечественном рынке представлены зарубежными концернами. Продукцию выпускают немецкие, французские, итальянские и корейские производители. Котлы марок Wolf, серии COB, Viessmann Vitorondens, серии 200-T и 222-F конденсационного типа, остальные модели, классического типа:

    • Германия:
      • Buderus Logano G225 и Buderus Logano G125,
      • Vaillant серии iroVIT VKO.
    • Франция: De Dietrich NeOvo EcoNox EFU и GTU.
    • Италия: Baxi-Roca LAIA.
    • Корея:
      • Kiturami Turbo и STSO,
      • Olympia OLB.


    Корейское отопительное оборудование, составляет серьезную конкуренцию именитым европейским брендам, благодаря низкой стоимости и функционалу. Немецкие производители, продолжают оставаться лидерами, что касается качества и надежности продукции.

    Компании предлагают теплогенераторы любого типоразмера мощности. Котлы отличаются функциональными и эксплуатационными характеристиками, что облегчает подбор котельного оборудования для помещений любой конфигурации и предназначения.

    Дизельный котел отопления расход топлива

    Решая в своем доме установить дизельный котел отопления, расход топлива — вот тот первостепенный вопрос, который естественно вас будет волновать.

    Причем, и в процессе эксплуатации, как сэкономить на солярке. И на стадии приобретения, какой по мощности дизельный котел нужен вашему конкретному коттеджу и каков объем топлива ему потребуется на весь отопительный сезон, где и как его хранить. Всё это нужно решить прежде чем организовать отопление дома дизельным котлом.

    Выбор в пользу котла на дизеле основан в основном на легкости его эксплуатации, полной автономности и отсутствии необходимости в каких либо разрешительных документах при установке. Главная проблема — это подобрать нужный по объему топливный бак. В удаленной местности придется иметь в наличии большую емкость, которая загодя заполняется и потом в течении всей зимы из нее расходуется дизельное топливо.

    Для простоты расчетов, условно считается — на каждые 10 м2 необходимо порядка 1 кВт мощности котла, чтобы внутри жилых помещений поддерживалась комфортная температура. То есть для коттеджа в 250 квадратов потребуется купить котел минимум в 25 кВт. Эта цифра еще умножается на поправочный коэффициент от 0,6 до 2. Рассчитанный исходя из максимально низких уровней зимних температур и зависящий от климатической зоны проживания. Понижающий 0,6 для регионов юга, а повышающий в 2 для крайнего севера.

    После того как исходя из площади дома вы выбрали и установили дизельный котел отопления, расход топлива можно будет сократить за счет дополнительного утепления жилья. Но специалисты рекомендуют ориентироваться именно на 10: 1 исходя из площади дома. Подберете котел меньшей мощности, и при хоть и редких, но заморозках можете померзнуть. Небольшой запас мощности не помешает.

    Дизельный котел: расход топлива — пример расчета за сезон

    Основное сделано, подобран достаточный по мощности дизельный котел отопления, расход топлива — второй важный после мощностных характеристик параметр на который требуется обратить внимание. Именно от него зависит, сколько вам потребуется солярки на зиму.

    Каждый производитель указывает в документах к своему отопительному котлу расход топлива на 1 кВт мощности и ориентировочные показатели потребления топлива за определенный временной период, из расчета того, что половину этого времени он работает вполсилы.

    Ориентировочный расход дизеля можно подсчитать, умножив мощности горелки на 0,1. Это будет расход топлива в кг за час непрерывной работы. То есть для нашего примера — на дом в 250 квадратов ставим котел 25 кВт, и потреблять солярки он будет постоянно работая 2,5 кг в час. Или 2,5 * 24 = 60 кг в сутки.

    Понятно, что нагреватель не будет бесперебойно функционировать круглые сутки. В целом, за отопительный сезон принято брать 200 суток. Из которых 100 котлу придется работать на полную мощность, а оставшиеся 100 в полсилы. Итого получается коэффициент — 0,75.

    В итоге на зиму потребуется 2,5 * 24 * 200 * 0,75 = 9000 кг, то есть 9 тонн дизельного топлива. Для коттеджа в 250 м2 в теплых южных регионов 9000 * 0,6 — чуть больше 5 тонн, а для северных порядка 18 тонн солярки.

    Приведенный расчет является примерным. Однако от этих цифр можно уже отталкиваться в принятии решения как о самой покупке нагревателя для системы отопления, работающего на дизельном топливе, так и о требующейся под него топливной емкости.

    Современный дизельный котел отопления, расход топлива в котором благодаря усилиям производителей постоянно снижается, является во многих случаях единственным вариантом обеспечения тепла. При его выборе лучше всего присмотреться к устройствам с хорошей автоматикой — имея несколько настраиваемых режимов работы, можно будет существенно сэкономить на солярке. Устанавливая в разные часы различные температурные уровни. Во время вашего отсутствия температуру в коттедже можно и понизить до 15-17, а к вашему приходу автоматика поднимет ее до комфортных 22-23.

    каков расход топлива — Все о печи в доме

    Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 23 Опубликовано

    При строительстве частного дома или коттеджа перед хозяевами возникает проблема его отопления. Далеко не всегда и не везде можно подключиться к централизованным отопительным сетям. Обычные дровяные печи ушли в прошлое.

    Схема отопления и водоснабжения коттеджа.

    Все большее распространение сегодня приобретают отопительные котлы, которые работают на жидком и газообразном топливе.

    Твердотопливные агрегаты используются все реже.

    Если рядом проходит газовая ветка, то проблем особых нет: покупайте и устанавливайте газовый котел. При отсутствии такой возможности лучше приобрести дизельный котел для отопления, работающий на обычной солярке. Его можно выбрать различной мощности и с разным расходом дизельного горючего. Этот вариант значительно экономичнее электрических отопительных систем.

    Общие сведения о котлах

    Схема дизельного котла отопления.

    Немаловажен тот факт, что установка дизельного котла отопления не требует никаких согласований и специальных разрешений на эксплуатацию. Работает такой котел совершенно автономно, без образования гари и грязи. Для оборудования котельной нужно небольшое помещение с вытяжкой и емкость, в которой будет храниться топливо. Она должна быть пластмассовой или стальной. Рекомендуемый объем — 4-10 тонн. Устанавливается емкость в специально оборудованном для этой цели бункере. Под бункер можно использовать изолированное помещение. Цистерну желательно заглубить в землю.

    Простейший расчет расхода жидкого дизельного топлива производится следующим образом: на получение 10 кВт тепла требуется 1 кг качественной солярки в час. Пример: площадь дома составляет 150 кв. метров, мощность отопительного котла — 15 кВт. При работе отопительной установки на полной мощности требуется полтора килограмма дизельного топлива в час. За сутки в котле сгорит 1,5 х 24 = 36 кг топлива.

    Схема дизельного напольного котла.

    Если за год установка 100 дней будет работать на полной мощности, то потребуется 36 х 100 = 3600 кг. Да еще 100 дней в межсезонье котел будет топиться в половину проектной мощности, на это уйдет 18 х 100 = 1800 кг. В итоге получается, что за отопительный сезон расход топлива составит 3600 + 1800 = 5400 кг солярки.

    Дизельные котлы используются для отопления домов и для нагрева воды для бытовых нужд. Им не требуется ежедневный уход. Срок их службы составляет 25, но может достигать и 40-50 лет. Современные приборы оборудованы автоматизированными системами, упрощающими их использование. При появлении возможности подключения к газоснабжению не нужно приобретать новое оборудование, достаточно заменить горелку.

    Любые дизельные котлы отопления всегда работают по такому принципу:

    • при включении котла запускается агрегат наддува воздуха и насос;
    • в форсунках создается оптимальное для распыления жидкого горючего давление;
    • запальный трансформатор на электроды подает напряжение розжига;
    • топливо воспламеняется в котле, и установка переходит в режим автономной работы;
    • системы автоматики контролируют всю работу агрегата отопления и регулирует расход топлива в камере сгорания.
    Схема дизельного котла в разрезе.

    Дизельный отопительный агрегат лучше выбирать двухконтурный. Он имеет двойной теплообменник. Благодаря такой конструкции он способен одновременно отапливать помещение и греть воду. Производительность этих установок достигает 95 процентов. Встроенная автоматика упрощает процесс управления ими. Остается только ежегодно осматривать и чистить оборудование. Для получения воды в больших количествах существуют котлы со встроенным бойлером.

    В условиях промышленных помещений используются котлы, которые могут работать как на солярке, так и на мазуте или отработанном масле, которое обычно подлежит утилизации. Под каждый вид топлива устанавливаются специальные горелки. Есть возможность установить универсальную горелку, которая может работать на любом жидком топливе.

    Вернуться к оглавлению

    Недостатки дизельных отопительных котлов

    Схема строения жидкотопливной горелки.
    • при сгорании топлива образуется сажа. Толщина ее слоя в 2 мм ведет к значительному увеличению расхода горючего на 8 процентов. Поэтому ее нужно периодически (раз в год) удалять;
    • шум, возникающий при работе вентилятора, установленного на горелке с наддувом;
    • при низких наружных температурах может понадобиться предварительный подогрев жидкого топлива до температуры +5 градусов. Солярка должна быть качественной. Можно в нее добавлять керосин. Котлы отечественных производителей менее прихотливы к качеству топлива;
    • дизельные агрегаты для отопления выпускаются в напольном варианте. Их нельзя подвесить к стене;
    • требуется специальное помещение для установки самого котла и емкости, в которой хранится топливо.

    При выборе котла следует учитывать теплоизоляцию дома, площадь дверных и оконных проемов, толщину и материал стен, половых и потолочных перекрытий. Качественный расчет может произвести опытный теплотехник. При самостоятельном расчете исходят из того, что 1 кВт тепловой энергии нужен для обогрева 10 кв. метров площади дома.

    Котел устанавливается в помещении высотой не менее 2 метров. Стены должны быть выполнены из негорючих материалов. В помещении обязательно оборудуется вентиляция и окно.

    Вернуться к оглавлению

    Достоинства дизельных отопительных котлов

    Схема стального жаротрубного котла.
    • простота эксплуатации. Все процессы автоматизированы;
    • возможность быстрого перехода на другой тип топлива;
    • компактность;
    • эффективность и высокая производительность;
    • его не надо подключать к газовой емкости или магистрали;
    • монтаж не требует согласований с разными службами.

    В комплект дизельного отопительного оборудования входят:

    • насос топливный;
    • горелка дизельная;
    • фильтр топливный;
    • датчики, контролирующие и поддерживающие температуру, а также расход топлива;
    • пульт дистанционного управления.

    Расширительный бачок, шаровые краны и насос для циркуляции воды не входят в комплект поставки.

    Для изготовления отопительных дизельных установок используется сталь и чугун. Стальной котел легче и дешевле чугунного.

    Вернуться к оглавлению

    Компании по выпуску котлов отопления

    Схема жидкотопливного конденсационного котла.

    Ассортимент отопительных установок, работающих на топливе жидком, довольно широк. Но не каждое оборудование обладает высоким качеством. При выборе следует ориентироваться на известных производителей и на документы, которые указывают на прохождение товаром сертификации в Росгосстандарте.

    Для домашнего использования хорошо подходят котлы марки «Сатурн» (Saturn), произведенные в Корее. Они обладают большой производительностью и продолжительным сроком службы. Просты в уходе и эксплуатации.

    Двухконтурные котлы «Китурами» (Kiturami) хорошо прогревают воздух в комнатах и воду для различных нужд. Оборудуются турбоциклонной горелкой, которая отличается пониженным расходом топлива. Пульт регулировки температуры имеет 7 режимов. Фирма выпускает несколько моделей котлов.

    Популярны котлы «Будерус» (Вuderus), выпускаемые в Германии. Они отличаются экономичностью и внешней привлекательностью. Собраны на высокотехнологичном оборудовании.

    http://1popechi.ru/youtu.be/lpTyl1Ex3Q0

    Изделия компании «Виссман» (Viessmann) компактны, бесшумны. Мощность различных моделей колеблется от 25 до 100 кВт. Идеально подходят для обогрева больших по площади помещений.

    Итальянские котлы «Ферроли» (Ferroli) разных моделей имеют мощность от 23 до 3500 кВт. Используются для обогрева внутренних помещений универмаркетов и других больших помещений.

    Хорошая репутация у продукции марок «Сатурн» (Saturn), «Навиен» (NAVIEN), Olimpia.

    http://1popechi.ru/youtu.be/HwwsipMpddk

    Дизельные отопительные агрегаты являются сегодня хорошей альтернативой традиционным отопительным системам. Они отличаются высокой экономичностью и функциональностью, не доставляют особых проблем в обслуживании. Правильно выбранный и установленный котел, обеспеченный качественным жидким топливом, работает бесперебойно долгие годы и поддерживает в помещении нужную температуру.

    расход топлива, отзывы. Выбираем котел для отопления дома

    Отопительное оборудование, работающее на жидком топливе, сейчас становится все более популярным. Конечно, цена одного и того же дизеля не всегда такая, как хотелось бы. Именно по этой простой причине жители многоэтажных домов предпочитают использовать природный газ в качестве топлива. Но для частного сектора единственное разумное решение — использовать для отопления дизельные котлы. Расход топлива, отзывы и технические характеристики оборудования — вот о чем пойдет речь.

    общие сведения

    Не стоит лишний раз говорить, что экономически выгоднее обогревать помещение природным газом. Но часто нет возможности подключиться к газопроводу. В этом случае многие обращают внимание на электрокотлы. В обслуживании и эксплуатации они проще, но вот стоимость электроэнергии заставляет задуматься. Итак, если отпадут два вышеперечисленных варианта, стоит обратить внимание на котлы на жидком топливе, в нашем случае речь идет о дизеле.

    Такая техника очень эффективна, так как не нужно платить большие деньги за топливо. Зачем? Об этом вы узнаете чуть позже. Поговорим подробнее о том, что такое дизельные котлы. Расход топлива, отзывы и характеристики в целом зависят от модели, поэтому рассмотрим несколько популярных производителей и поговорим о правильном выборе.

    Характеристики устройства и оборудования

    Как говорится, все гениальное просто. Это утверждение отлично подходит для нашего случая. Котел, работающий на дизельном топливе, намного проще газового и намного надежнее электрического.В частности, потому что он энергонезависим, хотя это относится не ко всем моделям.

    Устройство состоит из дизельной горелки, топливного фильтра, насоса, а также пульта управления и пары датчиков (манометр, датчик температуры носителя). Суть работы такого оборудования в том, что топливо насосом подается в камеру сгорания (на горелку), где смешивается с воздухом. Далее вентилятор распыляется и зажигается. Образующиеся газы отводятся в дымоход или коаксиальную трубу.Здесь собственно и весь прибор, и принцип работы.

    Дизельные котлы отопления: расход топлива, отзывы

    Вполне логично обратить внимание на то, сколько топлива потребляет котел. Это определит его экономическую эффективность. Обычно расход дизельного топлива принято рассчитывать следующим образом: кВт / 10. Полученное значение покажет, сколько наш котел потребляет дизельное топливо в час. Скажем, если его мощность 10 кВт, то это 1 кг дизеля, если 100, то соответственно 10.

    Крайне важно обращать внимание на отзывы потребителей. Дело в том, что далеко не все дизельные отопительные котлы, цены на которые не слишком высоки, бывают качественными. Итак, отзывы говорят о том, что лучше покупать модели со сменной горелкой. Это позволит вам изменить вид топлива с жидкого на газообразное и наоборот. В случае встроенной горелки котел будет стоить дешевле, а вес — на порядок меньше.

    Как выбрать отопительный котел на дизельном топливе?

    Чуть позже мы поговорим о технических характеристиках оборудования, а сейчас стоит немного подумать над вопросом выбора.Дело в том, что на данный момент производитель предлагает большой выбор, и новичку очень легко ошибиться. В этом случае будет потрачено много денег, но смысл от этого будет минимальным. Первым делом посмотрите на материал теплообменника. Сегодня их делают либо из стали, либо из чугуна. Последние отличаются долговечностью и большим весом, а первые — экономичными и легкими. В целом для частного дома подойдет чугунный вариант, особенно если учесть, что такие котлы в основном напольные.

    Одноцепное или двухконтурное?

    Несложно догадаться, что дизельные котлы для отопления дома, как и газовые, могут иметь один или два контура. В первом случае носитель нагревается исключительно для обогрева помещения. Поэтому ГВС у вас не будет, хотя можно поставить накопительный бак или что-то в этом роде.

    Двухконтурные дизельные отопительные котлы, цены на которые несколько выше, но предпочтительнее. Но бывают исключения, когда, скажем, нагрузка на систему отопления слишком велика.В этом случае особо не беспокойтесь. Установить одноконтурный котел и бойлер. Таким образом, проблема с отоплением и горячим водоснабжением будет решена полностью.

    Некоторые технические характеристики

    Нетрудно догадаться, что стоимость оборудования увеличивается с улучшением эксплуатационных и технических характеристик. В частности, нужно учитывать мощность. Обычно 1 кВт достаточно для обогрева помещения площадью 10 кв. Следовательно, если у вас дом в 100 квадратов, то вам нужно покупать котел на 10 кВт, это оборудование будет потреблять около 1 килограмма дизельного топлива в час.

    Что касается веса, то этот параметр в большинстве случаев не так важен. Практически все модели ставятся на пол. Правда, стоит посмотреть на габариты, ведь иногда установить широкий или, наоборот, высокий котел негде. Если говорить о соотношении мощность / масса, то

    КПД сгорания и избыток воздуха

    Для обеспечения полного сгорания используемого топлива в камеры сгорания подается избыточный воздух. Избыточный воздух увеличивает количество кислорода для сгорания и сгорания топлива.

    • , когда топливо и кислород из воздуха находятся в идеальном балансе — сгорание считается стехиометрическим

    Эффективность сгорания увеличивается с увеличением избыточного воздуха — до тех пор, пока потери тепла в избыточном воздухе не превысят, чем выделяемое тепло за счет более эффективного сгорания.

    Типичный избыток воздуха для достижения максимально возможной эффективности для некоторых распространенных видов топлива:

    • 5-10% для природного газа
    • 5-20% для мазута
    • 15-60% для уголь

    Двуокись углерода — CO 2 — является продуктом горения, и содержание CO 2 в дымовых газах является важным показателем эффективности горения.

    Оптимальное содержание диоксида углерода CO 2 после сжигания составляет примерно 10% для природного газа и примерно 13% для более легких масел.

    Нормальная эффективность сгорания природного газа при различных комбинациях температуры избыточного воздуха и дымовых газов указана ниже:

    1) «Чистая температура дымовой трубы» — это разница температур между температурой дымовых газов внутри дымохода и комнатной температурой вне горелки.

    Потери дымовых газов при сжигании нефти

    Потеря эффективности дымовых газов, связанная с разницей температур дымовых газов и приточного воздуха

    • CO 2 Концентрация в дымовых газах

    при сжигании мазута показана ниже :

    Пример — Сгорание масла и тепловые потери в дымовых газах

    Если

    • , разница температур между дымовыми газами на выходе из котла и температурой окружающей среды составляет 300 o C, и
    • , диоксид углерода, измеренный в дымовых газах, составляет 10% — тогда,

    из диаграммы выше

    • , потери дымовых газов могут быть оценены примерно в 16% .

    Использование дизельного топлива — Управление энергетической информации США (EIA)

    Изобретатель дизельного двигателя, Рудольф Дизель, изначально сконструировал свой двигатель для использования угольной пыли в качестве топлива. Он также экспериментировал с растительным маслом до того, как нефтяная промышленность начала производить дизельное топливо. Большая часть дизельного топлива, которое мы используем в Соединенных Штатах, очищается из сырой нефти. В настоящее время широко распространено использование биодизеля из растительных масел и других материалов.

    Первая поездка на дизельном автомобиле была совершена 6 января 1930 года.Поездка протяженностью почти 800 миль была из Индианаполиса, штат Индиана, в Нью-Йорк. Поездка продемонстрировала потенциальную ценность конструкции дизельного двигателя, которая с момента первой поездки использовалась в миллионах автомобилей.

    Грузовой автомобиль с дизельным двигателем

    Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

    Дизельное топливо важно для экономики США

    Большинство используемых нами продуктов транспортируется грузовиками и поездами с дизельными двигателями, а большая часть строительных, сельскохозяйственных и военных машин и оборудования также оснащена дизельными двигателями.В качестве транспортного топлива дизельное топливо предлагает широкий спектр характеристик, эффективности и безопасности. Дизельное топливо также имеет более высокую плотность энергии, чем другие жидкие топлива, поэтому оно дает больше полезной энергии на единицу объема.

    В 2019 году потребление дистиллятного топлива (в основном дизельного топлива) транспортным сектором США составило около 47,2 миллиарда галлонов (1,1 миллиарда баррелей). На эту сумму приходилось 15% от общего потребления нефти в США и, в пересчете на содержание энергии, около 23% от общего потребления энергии транспортным сектором.

    Дизельное топливо используется для многих задач

    Дизельные двигатели грузовиков, поездов, лодок и барж помогают транспортировать почти все продукты, которые потребляются людьми. Дизельное топливо обычно используется в общественных и школьных автобусах.

    Дизельное топливо используется в большинстве сельскохозяйственных и строительных машин США. Строительная отрасль также зависит от мощности дизельного топлива. Дизельные двигатели могут выполнять сложные строительные работы, такие как подъем стальных балок, рытье фундаментов и траншей, бурение скважин, мощение дорог и безопасное и эффективное перемещение почвы.

    Военные США используют дизельное топливо в цистернах и грузовиках, поскольку дизельное топливо менее горючее и менее взрывоопасно, чем другие виды топлива. Дизельные двигатели также реже глохнут, чем двигатели, работающие на бензине.

    Дизельное топливо также используется в генераторах дизельных двигателей для выработки электроэнергии. Многие промышленные объекты, большие здания, учреждения, больницы и электроэнергетические компании имеют дизельные генераторы для резервного и аварийного электроснабжения. В большинстве отдаленных деревень на Аляске дизельные генераторы используются в качестве основного источника электроэнергии.

    Самосвал и погрузчик для погрузки грязи в самосвал

    Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

    Дизель-генераторы в Тулаксаке, Аляска

    Источник: Центр энергетики и энергетики Аляски

    Последнее обновление: 24 июня 2020 г.

    2 Основы расхода топлива | Оценка технологий экономии топлива для легковых автомобилей

    ТАБЛИЦА 2.3 Средние характеристики легковых автомобилей для четырех модельных лет

    1975

    1987

    1998

    2008

    Скорректированная экономия топлива (миль на галлон)

    13.1

    22

    20,1

    20,8

    Масса

    4 060

    3,220

    3,744

    4,117

    Мощность

    137

    118

    171

    222

    Время разгона от 0 до 60 (сек)

    14.1

    13,1

    10,9

    9,6

    Мощность / масса (л.с. / т)

    67,5

    73,3

    91,3

    107.9

    ИСТОЧНИК: EPA (2008).

    Эти предположения очень важны. Очевидно, что уменьшение габаритов автомобиля приведет к снижению расхода топлива. Кроме того, уменьшение способности автомобиля к ускорению позволяет использовать двигатель меньшей мощности с меньшей мощностью, который работает с максимальной эффективностью. Это не варианты, которые будут рассматриваться.

    Как показано в Таблице 2.3, за последние 20 лет или около того, чистым результатом улучшений в двигателях и топливе стало увеличение массы транспортного средства и его способность к ускорению, в то время как экономия топлива оставалась постоянной (EPA, 2008).Предположительно, этот компромисс между массой, ускорением и расходом топлива был обусловлен потребительским спросом. Увеличение массы напрямую связано с увеличением габаритов, переходом от легковых автомобилей к грузовым, добавлением средств безопасности, таких как подушки безопасности, и увеличением количества аксессуаров. Обратите внимание, что хотя стандарты CAFE для легких легковых автомобилей с 1990 года составляли 27,5 миль на галлон, средний парк остается намного ниже в течение 2008 года из-за более низких стандартов CAFE для легких пикапов, внедорожников (SUV) и пассажирских фургонов. .

    СИЛА ТЯГИ И ЭНЕРГИЯ ТЯГИ

    Механическая работа, производимая силовой установкой, используется для приведения в движение транспортного средства и привода вспомогательного оборудования. Как обсуждали Sovran и Blaser (2006), концепции силы тяги и энергии тяги полезны для понимания роли массы транспортного средства, сопротивления качению и аэродинамического сопротивления. Эти концепции также помогают оценить эффективность рекуперативного торможения в снижении требуемой энергии электростанции.Анализ сосредоточен на графиках испытаний и не учитывает влияние ветра и восхождения на холмы. Мгновенное тяговое усилие ( F TR ), необходимое для приведения в движение транспортного средства, составляет

    .

    (2,1)

    , где R — сопротивление качению, D — аэродинамическое сопротивление с C D — коэффициент аэродинамического сопротивления, M — масса транспортного средства, V — скорость, dV / dt — это скорость изменения скорости (т.е.е., ускорение или замедление), A — фронтальная область, r o — коэффициент сопротивления качению шины, g — гравитационная постоянная, I w — полярный момент инерции четырех узлов вращения шины / колеса / оси, r w — его эффективный радиус качения, а ρ — плотность воздуха. Эта форма тягового усилия рассчитывается на колесах транспортного средства и, следовательно, не учитывает компоненты внутри системы транспортного средства, такие как силовая передача (т.е.е., инерция вращения компонентов двигателя и внутреннее трение).

    Тяговая энергия, необходимая для прохождения увеличивающегося расстояния dS , составляет F TR Vdt , и ее интегральная часть по всем частям графика движения, в котором F TR > 0 (т. Е. , движение с постоянной скоростью и ускорения) — это общая потребность в тяговой энергии, E TR . Для каждого графика движения EPA Sovran и Blaser (2006) рассчитали тяговую энергию для большого количества транспортных средств, охватывающих широкий диапазон наборов параметров ( r 0 , C D , A , M ), представляющий спектр современных автомобилей.Затем они аппроксимировали данные линейным уравнением следующего вида:

    (2,2)

    , где S — общее расстояние, пройденное в графике движения, а α , β и γ — конкретные, но разные константы для графиков UDDS и HWFET. Sovran и Blaser (2006) также определили, что комбинация пяти графиков UDDS и трех HWFET очень точно воспроизводит комбинированный расход топлива EPA, составляющий 55 процентов UDDS плюс 45 процентов HWFET, и предоставили его значения α , β и γ .

    Тот же подход использовался для тех частей графика движения, в которых F TR <0 (то есть замедления), где силовая установка не обязана обеспечивать энергию для движения. В этом случае сопротивление качению и аэродинамическое сопротивление замедляют движение транспортного средства, но их влияние недостаточно, чтобы следовать за замедлением цикла движения, и поэтому требуется некоторая форма торможения колес. Когда транспортное средство достигает конца расписания и становится неподвижным, вся кинетическая энергия его массы, которая была получена при F TR > 0, должна быть удалена.Следовательно, уменьшение кинетической энергии, производимой при торможении колес, составляет

    .

    (2,3)

    Коэффициенты α ‘ и β’ также относятся к графику испытаний и приведены в справочнике. Представляют интерес два наблюдения: (1) γ одинаково как для движения, так и для торможения, поскольку это связано с кинетической энергией транспортного средства; (2) поскольку энергия, используемая для сопротивления качению, составляет r 0 M g S , сумма α и α ‘ равна g .

    Sovran и Blaser (2006) рассмотрели 2500 автомобилей из базы данных EPA за 2004 год и обнаружили, что их уравнения соответствуют энергии тяги для графиков UDDS и HWFET с r = 0,999, а энергии торможения — с

    .

    4 Технологии силовых агрегатов для снижения удельного расхода топлива в зависимости от нагрузки | Технологии и подходы к снижению расхода топлива на средних и большегрузных автомобилях

    мес — это возобновляемые виды топлива (в соответствии с требованиями Стандарта по возобновляемым видам топлива Закона об энергетической политике 2007 г.), например этанол для двигателей с искровым зажиганием и биодизель для двигателей с воспламенением от сжатия.Оба этих возобновляемых топлива имеют более низкую теплотворную способность (британские тепловые единицы / галлон), чем их аналог бензин и дизельное топливо, что приводит к более высокому расходу топлива при измерении на основе объема (литры или галлоны). Природный газ также используется в бензиновых и преобразованных дизельных двигателях, но имеет низкую теплотворную способность и используется в газообразной форме, что требует выражения данных о расходе топлива на основе эквивалентной энергии.

    Другой фактор, который может возникнуть, если дизельные двигатели заменят бензиновые, или если возобновляемые виды топлива будут играть более значительную роль в топливе, используемом для автомобилей средней и большой грузоподъемности, — это влияние на нефтеперерабатывающие заводы.Каждый баррель нефти производит различные пропорции топлива, такого как дизельное топливо, бензин, керосин, мазут и другие, чтобы удовлетворить спрос на это топливо. Если на топливном рынке произойдет существенное изменение спроса на дизельное топливо по сравнению с бензином, например, нефтеперерабатывающим заводам потребуется изменить свои процессы, чтобы изменить состав топлива, производимого из каждого барреля переработанной нефти.

    Как бензиновые, так и дизельные двигатели включают системы контроля выхлопных газов для углеводородов, углеводородов, CO и NO x .Бензиновые двигатели также контролируют выбросы в результате испарения, а дизельные двигатели контролируют PM. Эти выбросы контролируются как процессом сгорания двигателя (двигатель не работает), так и использованием каталитических нейтрализаторов, DOC, DPF, бедных катализаторов NO x и SCR.

    Подход к контролю за выбросами, используемый в тяжелых дизельных двигателях, сильно отличается от двигателей с искровым зажиганием. Все стратегии, которые использовались для дорожных грузовиков до 2009 года, полагались на элементы управления в цилиндрах, включая систему рециркуляции отработавших газов, чтобы ограничить NO x , а не на доочистку.Стандарты, принятые Агентством по охране окружающей среды США (EPA) 2007 года для тяжелых условий эксплуатации на автомагистралях, вынудили использовать сажевые фильтры для контроля PM. DPF — первая широко используемая система последующей обработки в дизельных двигателях, хотя в некоторых дизельных двигателях также используются катализаторы окисления для контроля выбросов углеводородов. В 2010 году большинство производителей дизельных грузовиков планируют добавить систему нейтрализации SCR, чтобы соответствовать новым требованиям 2010 NO x .

    Volvo — первая компания, которая публично оценила цены на тяжелые дизельные автомобили с системами контроля выбросов 2010 года.Компания планирует взимать 9600 долларов за систему SCR на тяжелых грузовиках модели 2010 г. (Интернет-журнал Fleet Owner, 3 марта 2009 г.). Доплата Volvo за уровень выбросов 2007 года составляет 7500 долларов, что покрывает стоимость системы DPF для контроля твердых частиц и охлаждающей системы EGR для контроля в цилиндрах NO x . Общая надбавка за контроль выбросов в размере 17 100 долларов на 2010 год не намного ниже стоимости полного дизельного двигателя большой мощности. Navistar, производитель грузовиков для международных перевозок, объявил о надбавке за выбросы в размере 6000 долларов для среднетоннажных грузовиков 2010 года и о надбавке в размере 8000 долларов для тяжелых грузовиков (Reuters, 28 июля 2009 г.).Navistar — единственный крупный производитель грузовиков, который не планирует использовать SCR в соответствии с требованиями NO x 2010 года. Надбавки за выбросы 2010 г. являются сверх надбавок в размере от 5000 до 6000 долларов для грузовиков средней грузоподъемности и от 7000 до 10 000 долларов для тяжелых грузовиков, которые Navistar взимала за выбросы 2007 года (пресс-релиз Navistar, 8 ноября 2005 г.). Daimler Trucks North America, производитель грузовиков Freightliner и Western Star, объявила о повышении на 6700–7300 долларов для среднетоннажных грузовиков и 9000 долларов для тяжелых грузовиков 2010 года по сравнению с 2007 годом ( Transport Topics , 8 августа 2009 г.).

    Стоимость соответствия новым стандартам выбросов для бензиновых двигателей обычно измеряется сотнями, а не тысячами долларов. Дизельные двигатели начинаются со значительного недостатка стоимости по сравнению с бензиновыми двигателями из-за их большей прочности (чтобы выдерживать высокое давление в цилиндрах с воспламенением от сжатия) и их гораздо более сложных топливных систем. Системы дизельного топлива имеют давление впрыска от 1600 до 3000 бар, в то время как даже для дорогих (по стандартам бензиновых двигателей) топливных систем GDI требуется всего от 100 до 200 бар.В системах впрыска портов для бензиновых двигателей обычно используется давление впрыска всего несколько бар. Необходимость создания и контроля экстремальных давлений оказывает большое влияние на стоимость дизельной топливной системы.

    Когда более высокая стоимость дизельных двигателей добавляется к гораздо более высокой стоимости последующей обработки для контроля выбросов дизельных двигателей, появляется мощный рыночный стимул для перехода к бензиновым двигателям, за исключением случаев, когда требуется долговечность дизельного двигателя. В период с 2004 по 2008 год дизельные двигатели уступили место бензиновым двигателям грузовым автомобилям классов 3, 5 и 7, в то же время увеличивая проникновение на рынок грузовиков классов 2 и 4 (см. Таблицу 4-3).

    Можно ожидать, что эта тенденция усилится в 2010 году и в последующий период, когда дизельные двигатели средней мощности с дополнительной обработкой могут стоить на 10 000 долларов больше, чем вариант с бензиновым двигателем. Для любой работы с относительно низким средним пробегом транспортного средства в год бензиновые двигатели будут иметь больший экономический смысл. Поскольку бензиновые двигатели значительно менее экономичны, чем дизельные, это означает, что потребление топлива парком грузовых автомобилей средней грузоподъемности увеличится в результате сокращения доли дизельных двигателей на рынке.

    ТАБЛИЦА 4-3 Доля продаж грузовых автомобилей с дизельным двигателем от общего объема продаж грузовых автомобилей

    Класс

    2004

    2005

    2006

    2007

    2008

    1

    0.10

    0,1

    0,0

    0,0

    0,0

    2

    9,2

    9,5

    10,1

    10.4

    12,9

    3

    68,6

    68,6

    68,6

    42,5

    44,1

    4

    70.6

    73,8

    75,7

    78,5

    80,9

    5

    91,7

    92,2

    91.6

    91,8

    92,3

    6

    75,8

    73,4

    75,3

    52,4

    58.0

    7

    53,6

    55,8

    58,5

    50,4

    50,3

    8

    100.0

    100,0

    100,0

    100,0

    99,7

    Итого

    9,1

    10,3

    11.6

    9,3

    10,8

    ИСТОЧНИК: DOE, EERE (2009), на основе Ward’s Motor Vehicle Facts and Figures .

    Система термоэффективности. для снижения расхода топлива и выбросов CO 2

    1 Термоэффективная система для снижения расхода топлива и выбросов CO 2

    2

    3 Содержание Введение…5 Описание системы термоэффективности … 6 Энергетическая концепция и расположение … 6 Рабочие характеристики главного двигателя … 7 Котел на отработанном газе и паровые системы … 8 Получаемая выработка электроэнергии системой термоэффективности .. .1 Мощность выхлопной газовой турбины … 1 Выхлопной газ и выход парогенератора с одним давлением … 1 Выхлопной газ и выход парогенератора с двойным давлением … 12 Срок окупаемости системы Thermo Efficiency … 12 Резюме .. .15 Ссылки … 15

    4

    5 Система термоэффективности (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2 Введение Следуя тенденции к повышению общей эффективности судов со времени первого нефтяного кризиса 1973 года, эффективность количество главных двигателей увеличилось, и сегодня энергоэффективность топлива составляет около 5%.Такой высокий КПД, среди прочего, привел к соответственно более низкой температуре выхлопных газов после турбокомпрессоров. Несмотря на то, что энергоэффективность основного двигателя на уровне 5% является относительно высокой, основной задачей судовладельца по-прежнему является снижение общего расхода топлива судном и, таким образом, сокращение выбросов CO 2 своим судном. Сегодня еще меньше выбросов CO 2 может быть достигнуто за счет установки системы Thermo Eficiency System. Тем не менее, основное требование к установке системы термоэффективности состоит в том, чтобы не ставить под угрозу надежность и безопасность работы главного двигателя / судна.В качестве примера диаграмма теплового баланса для двигателя 12K98ME / MC с номинальным номиналом (18,2 бар) стандартной высокоэффективной версии показана на рис. 1a. На рис. 1b показан пример, основанный на системе Thermo Efficiency System, действующий для паровой системы с одним давлением, вместе с соответствующими рисунками для паровой системы с двойным давлением, показанными в скобках. Основным источником отходящего тепла основного двигателя является теплоотвод выхлопных газов, на которое приходится около половины общего количества отходящего тепла, т.е.е. около 25% всей энергии топлива. В стандартной версии высокоэффективного двигателя температура выхлопных газов после турбонагнетателя относительно низка и достаточно высока для производства пара, необходимого для обогрева корабля, с помощью котла, работающего на выхлопных газах. Однако основной двигатель с измененными синхронизацией и байпасом выхлопных газов, который перераспределяет тепло выхлопных газов от высокого количества / низкой температуры до низкого количества / высокой температуры, увеличивает эффект использования тепла выхлопных газов, но в то же время может немного снизить эффективность самого главного двигателя.Такая система называется системой термоэффективности (TES). Выходная мощность на валу 49,3% 12K98ME / MC Стандартная версия двигателя SMCR: 68,64 кВт при 94 об / мин Стандартные условия окружающей среды по ISO Общая выходная мощность 54,2% (54,8%) Выходная мощность на валу 49,3% 12K98ME / MC с TES SMCR: 68, 64 кВт при 94 об / мин Стандартные условия окружающей среды ISO TES: Одно давление (Двойное давление) Эл. выработка электроэнергии ТЭС 4,9% (5,5%) Прирост = 9,9% (11,2%) Охладитель смазочного масла 2,9% Водяной охладитель рубашки 5,2% Охладитель смазочного масла 2,9% Охладитель воды рубашки охлаждения 5.2% Топливо 1% (171 г / кВт · ч) Выхлопные газы 25,5% Воздухоохладитель 16,5% Тепловое излучение 6% Топливо 1% (171 г / кВт · ч) Выхлопные газы и конденсатор 22,9% (22,3%) Охладитель воздуха 14,2% Тепловое излучение. 6% Рис. 1a: Диаграмма теплового баланса двигателя 12K98ME / MC Mk 6 с номинальным номиналом (18,2 бар) стандартной версии двигателя, работающего при нормальных условиях окружающей среды ISO и при 1% SMCR Рис. 1b: Диаграмма теплового баланса номинального двигателя Двигатель 12K98ME / MC Mk 6 (18,2 бар) с системой термоэффективности (TES), работающий при нормальных условиях окружающей среды по ISO, и при 1% SMCR Система термоэффективности (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2 5

    6 Описание Система Thermo Efficiency Концепция и устройство системы Thermo Efficiency System (TES) состоит из котельной системы, работающей на выхлопных газах, паровой турбины (часто называемой турбогенератором), турбины для выхлопных газов (часто называемой силовой турбиной) и общего генератора. для производства электроэнергии.Турбины и генератор размещены на общей станине. Система схематически показана на рис. 2а, а компоновка всей турбоагрегата показана на рис. 2б. Турбина, работающая на выхлопных газах, приводится в движение частью потока выхлопных газов в обход турбонагнетателей. Выхлопная газовая турбина вырабатывает дополнительную мощность для производства электроэнергии, которая зависит от количества байпасного потока выхлопных газов. Когда часть потока выхлопных газов проходит в обход турбонагнетателя, общее количество воздуха и газа будет уменьшено, а температура выхлопных газов после турбокомпрессора и байпаса повысится.Это увеличит количество получаемого пара из котла, работающего на отработанном газе. Перепускной клапан выхлопных газов будет закрыт при нагрузках двигателя ниже примерно 5% SMCR, а это означает, что температура выхлопных газов будет снижена при работе ниже 5% SMCR. Выходная мощность турбины, работающей на ОГ, передается на паровую турбину через редуктор (см. Рис. 2a и 2b) с муфтой превышения скорости, которая необходима для защиты турбины, работающей на ОГ, от превышения скорости в случае выхода генератора из строя. .Общая выработка электроэнергии TES, которая снижает затраты на топливо для судна, является выигрышем только при условии, что она может заменить мощность, выработанную другими производителями электроэнергии на борту судна. В противном случае силовой двигатель на валу, соединенный с валом главного двигателя, мог бы быть вариантом, как также показано на рис. 2а, но эта дополнительная система довольно дорога. Как правило (без установленного силового двигателя на валу) при выработке слишком большого количества электроэнергии перегретый пар (высокого давления), подаваемый в паровую турбину, управляется регулятором скорости через единственный дроссельный клапан, что означает, что избыточный пар сбрасывается через сбросной конденсатор.Когда генератор работает параллельно со вспомогательными дизельными генераторами, регулятор работает в обычном режиме, обеспечивая правильное распределение нагрузки. Рис. 2a: Энергетическая концепция системы термоэффективности 6 Система термоэффективности (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2

    7 Паровая турбина Редуктор Генератор, генератор переменного тока Редуктор Выхлопная газовая турбина Прибл. размеры применительно к 12K98ME / MC: Длина: 1 метр Ширина: 3.5 метров Вес: 58 тонн без конденсатора Вес: 75 тонн с конденсатором Рис. 2b: Компоновка всей турбогенераторной установки Технические характеристики главного двигателя Байпас выхлопных газов и турбина доступны со следующими прибл. Эффекты по сравнению со стандартной высокоэффективной версией главного двигателя без байпаса выхлопных газов: Температура смешанных выхлопных газов перед котлом выхлопных газов, действующая для TES и основанная на стандартных условиях окружающей среды ISO, показана как функция нагрузка на двигатель на рис.3. При работе при более высоких температурах окружающего воздуха температура выхлопных газов будет выше (около +1,6 C на +1 C воздуха), и наоборот, для более низких температур окружающего воздуха. Параметры Открыть байпас выхлопных газов турбины выхлопных газов Температура выхлопных газов после вых. байпас газа C 35 Нормальные условия окружающей среды: Тропический климат 45 C воздух / 36 C c.w. ISO 25 C воздух / 25 C по массе Зима 15 C воздух / 36 C c.w. Выходная мощность турбины выхлопного газа при 1% SMCR, до + 4,6% мощности SMCR Снижение общего количества выхлопных газов, прибл.-13% Общее повышение температуры смешанных выхлопных газов после байпаса до +5 C Повышенный расход топлива с.% До + 1,8% Tropical ISO Winter% SMCR Exh. перепуск газа Мощность на валу главного двигателя закрыт открыт Рис. 3: Температура выхлопных газов после перепуска выхлопных газов для главного двигателя с системой TES Thermo Efficiency System (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2 7

    8 Exh. секции газового котла: предпусковой подогреватель испаритель перегреватель контура. насос Паровой барабан Повышенный расход топлива главным двигателем зависит от фактически используемого максимального давления сгорания (Pmax).Pmax, используемый для TES, обычно увеличивается по сравнению со стандартным двигателем, и, таким образом, можно избежать увеличения удельного расхода жидкого топлива при использовании TES. Выхлопные газы Клапан избыточного давления Конденсатор Паровая турбина Нас. пар для систем отопления Насос питательной воды Котел для отработанного газа и паровые системы Анализируемые в данной статье системы котла для отработанного газа и паровой турбины основаны на двух типах, приведенных ниже: Горячий колодец Рис. котельная установка с паровой турбиной одинарного давления Перегретый пар 25 Температура C 3 Exh.газ Exh. Секции газового котла: A. Перегреватель B. Испаритель C. Подогреватель 1. Паровая система одинарного давления Простая паровая система одинарного давления использует только тепло выхлопных газов. См. Диаграмму процесса на рис. 4 и соответствующую диаграмму теплопередачи на рис. 5. Паровой барабан от котла, работающего на жидком топливе, также может использоваться вместо отдельного парового барабана. 2 Насыщенный пар 15 Пар / вода мин. 2 C 7 бар абс. / 165 C Exh. газ 1 A B C 5 Окружающий воздух% Теплопередача Питательная вода Рис.5: Диаграмма теплопередачи котла для отработавших газов с паровой системой одинарного давления, действительная для основного двигателя с TES и работающая при 85% SMCR / ISO 8 Система термоэффективности (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2

    9 2. Паровая система двойного давления При использовании паровой системы двойного давления невозможно установить секцию подогревателя выхлопных газов низкого давления в котле-утилизаторе, так как в противном случае температура на выходе котла-утилизатора будет слишком низкой и приведет к увеличению опасность образования влажных (маслянистых) отложений сажи на трубах котла.Следовательно, более сложная паровая система с двойным давлением требует дополнительных источников утилизации отработанного тепла (WHR) (вода в рубашке и тепло отработанного воздуха) для предварительного нагрева питательной воды, что, конечно же, увеличит получаемое производство пара и электроэнергии в TES. См. Диаграмму процесса на рис. 6 и соответствующую диаграмму температуры / теплопередачи на рис. 7. Пример. секции газового котла: Испаритель высокого давления Подогреватель высокого давления Перегреватель высокого давления Испаритель высокого давления Отходящий газ Перепускной клапан Конденсатор высокого давления Паровая турбина низкого давления Альтернативные источники ВД для предварительного подогрева питательной воды Циркулят низкого давления низкого давления.насос ВД HP-цирку. насос Пар высокого давления для отопления. Барабан пара низкого давления. Насос питательной воды. Снижение выработки пара на 16%. Доступный перегретый пар, используемый для паровой турбины, равен избыточному пару после вычета количества насыщенного пара, необходимого для отопления. Котел-утилизатор должен быть спроектирован таким образом, чтобы минимизировать риск образования отложений сажи и возгорания, см.[1]. Рис. 6: Технологическая схема системы котла на отработанном газе двойного давления Thermo Efficiency System с паровой турбиной двойного давления Перегретый пар высокого давления Насыщенный пар высокого давления Температура C Exh. газ Пар / вода мин. 2 C 1 бар абс. / 18 C Горячий колодец A B C D E Exh. секции газового котла: A. Пароперегреватель высокого давления B. Испаритель высокого давления C. Подогреватель высокого давления D. Возможный перегреватель низкого давления E. Испаритель низкого давления Перегретый пар низкого давления мин. 15 C 4 бар абс. / 144 C Окружающий воздух% Теплопередача Exh. газ Питательная вода, предварительно нагретая альтернативными источниками WHR Рис.7: Диаграмма теплопередачи котла для отработавших газов с паровой системой двойного давления, действительная для основного двигателя с TES и работающая при 85% SMCR / ISO Система термоэффективности (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2 9

    10 Получаемая выработка электроэнергии системой термоэффективности Мощность выхлопной газовой турбины В байпасе выхлопных газов для выхлопной газовой турбины количество байпасного газа составляет ок. 12% от общего количества выхлопных газов при 1% SMCR.Это количество байпасного газа, проходящего через турбину выхлопного газа, обычно обеспечивает доступную выходную мощность макс. 4,6% мощности SMCR при работе на 1% SMCR. Соответствующая выходная электрическая мощность будет несколько ниже из-за потерь в генераторе и редукторе. При работе основного двигателя с частичной нагрузкой выходная мощность будет уменьшена примерно на квадратный корень из нагрузки двигателя. Например, максимальная доступная выходная мощность турбины, работающей на выхлопных газах, действительна для номинального двигателя 12K98ME / MC (18.2 бар) в зависимости от нагрузки двигателя, показанной на рис. Выхлопной газ и выход паротурбинного генератора с единым давлением Паровая система с одинарным давлением — это система, в которой все тепло рекуперируется только за счет тепла выхлопных газов, что делает ее относительно простой, см. Рис. 4 и 5. Поскольку низкие температуры газа (риск образования конденсированной серной кислоты) и низкие скорости газа (риск образования отложений сажи), проходящие через котел-утилизатор, могут ухудшить состояние котла, поз. [1], в наших исследованиях мы выбрали котел для отработанного газа, предназначенный для паровой системы с одним давлением с минимальным давлением пара 7 бар абс. (6 бар изб.) (165 ° C) и минимальной точкой перегиба 2 ° C.Температура перегретого пара составляет около 27 C. Паровая турбина является многоступенчатой ​​конденсационной паровой турбиной одинарного давления. Генератор / генератор приводится в действие как паровой турбиной, так и выхлопной газовой турбиной. В качестве примера, действующего для двигателя с номинальным номиналом 12K98ME / MC (18,2 бар), работающего в условиях окружающей среды ISO, мы рассчитали выработку пара и выработку электроэнергии TES, см. Рис. 1 и 11. Общая выработка электроэнергии в% от выходной мощности на валу главного двигателя также показана как функция нагрузки двигателя, см. Рис.9. Результаты для работы при 85% SMCR показаны на рис. 14 вместе с результатами расчета температуры окружающей среды по ISO для трех других основных типов двигателей. Соответствующие результаты, основанные на тропических условиях окружающей температуры, показаны на рис. 15. Однако следует подчеркнуть, что, вероятно, более реалистично использовать температуру окружающей среды ISO в качестве средней температуры окружающей среды при эксплуатации во всем мире. На рис. 16 также показано общее производство электроэнергии на основе ISO при 85% SMCR в зависимости от размера основного двигателя, измеренного в мощности SMCR.Доступная мощность турбины на ОГ кВт 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1, Exh. перепуск газа закрыт открыт Выхлопная газовая турбина% SMCR Мощность на валу главного двигателя Рис. 8: Ожидаемая доступная выходная мощность выхлопной газовой турбины для 12K98ME / MC с SMCR = 68,64 кВт x 94 об / мин. Производство электроэнергии TES относительно мощность главного двигателя% 13 Главный двигатель 12K98ME / MC 12 SMCR = 68,64 кВт при 94 об / мин ISO окр. конд. Паровая турбина Выхлопная газовая турбина Двойной пресс. Одно нажатие% SMCR Мощность на валу главного двигателя Рис.9: Ожидаемая выработка электроэнергии в% от выходной мощности на валу главного двигателя, действительная для 12K98ME / MC с системой термоэффективности (TES) и основанная на стандартных условиях окружающей среды ISO 1 Система термоэффективности (TES) для снижения расхода топлива и CO 2 Выбросы

    11 Получаемая выработка пара кг / ч 35, Производство электроэнергии кВт 8, 3, 25, 12K98ME / MC с TES (одинарное нажатие) SMCR = 68,64 кВт при 94 об / мин ISO окр. конд. Общее производство пара 7, 6, 12K98ME / MC с TES (однократное нажатие.) SMCR = 68,64 кВт при 94 об / мин ISO окр. конд. Итого эл. продукция 2, 5, 15, 1, Перегретый пар для паровой турбины 4, 3, Выхлопной газ турбины 5,% SMCR Exh. перепуск газа Мощность на валу главного двигателя закрыто открыто 2, 1, Exh. перепуск газа закрыт открыт Паровая турбина% SMCR Мощность на валу главного двигателя Рис. 1: Ожидаемая выработка пара котлом-утилизатором с паровой системой одинарного давления, действительная для главного двигателя 12K98ME / MC с TES и основанная на исходных условиях окружающей среды ISO Рис. 11: Ожидаемая Производство электроэнергии системой Thermo Efficiency System (TES) с паровой системой одинарного давления, действующей для главного двигателя 12K98ME / MC и основанной на стандартных условиях окружающей среды ISO. Получаемая выработка пара кг / ч 4, 12K98ME / MC с TES (двойное прессование.) 35, SMCR = 68,64 кВт при 94 об / мин ISO окруж. конд. 3, 25, Перегретый пар низкого давления для паровой турбины Общая выработка пара Производство электроэнергии кВт 8, 7, 6, 5, 12K98ME / MC с TES (двойное давление) SMCR = 68,64 кВт при 94 об / мин ISO окр. конд. Итого эл. производство 2, 4, Выхлопной газ турбины 15, 3, 1, 5, перегретый для паровой турбины 2, 1, Паровая турбина% SMCR Exh. перепуск газа Мощность на валу главного двигателя закрыто открыто% SMCR Exh. перепуск газа Мощность на валу главного двигателя закрыт открытый Рис. 12: Ожидаемая выработка пара котлом-утилизатором с паровой системой двойного давления, действительна для главного двигателя 12K98ME / MC с TES и основанная на стандартных условиях окружающей среды ISO Рис.11 Ожидаемая выработка пара котлом отработавших газов с паровой системой двойного давления, действительная для главного двигателя 12K98ME / MC с TES и основанная на стандартных условиях окружающей среды ISO Рис. 13: Ожидаемое производство электроэнергии системой Thermo Efficiency System (TES) с паровая система двойного давления, действующая для главного двигателя 12K98ME / MC и основанная на стандартных условиях окружающей среды ISO Система термоэффективности (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2 11

    12 Выхлопные газы и выход парогенератора двойное давление Помимо единого давления паровая система, также доступна более сложная и более дорогая паровая система с двойным давлением, см. рис.6 и 7. Используемое высокое и низкое давление пара составляет около 11 и 4 5 бар абс. (9 1 и 3 4 бар изб.) Соответственно. Паровая турбина представляет собой многоступенчатую конденсационную паровую турбину с двойным давлением. Генератор / генератор приводится в действие как паровой турбиной, так и турбиной выхлопного газа. Из-за низкого давления пара и соответствующей низкой температуры насыщенного пара (144 ° C / 4 бар абс.) В котле-утилизаторе нет места для секции подогревателя низкого давления в котле-утилизаторе для подогрева питательной воды, поскольку температура на выходе котла-утилизатора быть выше примерно C во избежание сернокислотной коррозии на выходе из котла.Поэтому питательную воду необходимо предварительно нагревать с помощью альтернативных источников тепла, таких как вода в рубашке и тепло охладителя продувочного воздуха. Кроме того, точка защемления не должна быть слишком низкой (обеспечивающей низкие скорости газа через котел), чтобы защитить котел для отработанного газа от отложений сажи и возгорания. В качестве примера, действующего для двигателя с номинальным номиналом 12K98ME / MC (18,2 бар), работающего в условиях окружающей среды ISO, мы рассчитали выработку пара и выработку электроэнергии TES, см. Рис.12 и 13. Общая выработка электроэнергии в% от выходной мощности на валу главного двигателя также показана как функция нагрузки двигателя, см. Рис. 9. Результаты для работы при 85% SMCR показаны на рис. 14, вместе с результатами расчета температуры окружающей среды по ISO для трех других основных типов двигателей. Соответствующие результаты, основанные на тропических условиях окружающей температуры, показаны на рис. 15. Однако следует подчеркнуть, что, вероятно, более реалистично использовать температуру окружающей среды ISO в качестве средней температуры окружающей среды при эксплуатации во всем мире.На рис. 16 также показано общее производство электроэнергии на основе ISO при 85% SMCR в зависимости от размера основного двигателя, измеренного в мощности SMCR. Срок окупаемости системы Thermo Efficiency System Срок окупаемости TES очень сильно зависит от размера главного двигателя и схемы обмена (нагрузка на главный двигатель и температура окружающей среды) корабля. Основные двигатели работают при 85% SMCR и нормальных условиях окружающей среды ISO ME = Главный двигатель EGT = Exh. газовая турбина ST1 = Паровая турбина Давление одинарного пара 7 бар абс. ST2 = Паровая турбина Двойное давление пара 4.бар абс / 1. бар абс. Требуется дополнительный подогрев питательной воды TES1 = EGT + ST1 TES2 = EGT + ST2 При нормальной эксплуатации при 85% SMCR в год: 28 дней Тип судна VLCC 4,5 teu 6, teu 8, teu Тип главного двигателя 6S9ME-C 7K98ME- C 12K9ME 12K98ME Заданная MCR (L1) кВт 29,34 39,97 54,84 68,64 Нагрузка главного двигателя% SMCR Выходная мощность главного двигателя кВт 24,939 33,975 46,614 58,344 Расход пара на отопление кг / ч 1,4 1,8 2 , 4 3, EGT Производство электроэнергии, ок. кВт 92 1,26 1,73 2,18 в% от выработки МЭ% Выработка электроэнергии ST1 кВт 1,11 1,64 2,25 2,84 в% от выработки МЭ% Выработка электроэнергии ST2 кВт 1,36 2, 2 2,8 3,52 в% от выработки МЭ% Всего выработки электроэнергии ТЭС1 кВт 2,3 2,9 3,98 5,2 в% от выработки МЭ% Годовая экономия топлива долл. США / год 374, 528, 724, 917 , год окупаемости Общая выработка электроэнергии ТЭС2 кВт 2,28 3,28 4,53 5,7 в% от выработки МЭ% Годовая экономия топлива долл. США / год 415, 596, 818, 1,45, Год окупаемости Рис.14: Производство пара и электроэнергии и срок окупаемости системы Thermo Efficiency System (TES) при работе при 85% SMCR и стандартных условиях окружающей среды ISO 12 Система Thermo Efficiency (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2

    13 Главные двигатели работает при 85% SMCR и тропических условиях окружающей среды ME = Главный двигатель EGT = Exh. газовая турбина ST1 = Паровая турбина Давление одинарного пара 7 бар абс. ST2 = Паровая турбина Двойное давление пара 4.бар абс / 1. бар абс. Требуется дополнительный подогрев питательной воды TES1 = EGT + ST1 TES2 = EGT + ST2 Тип корабля VLCC 4,5 teu 6, teu 8, teu Тип главного двигателя 6S9ME-C 7K98ME-C 12K9ME 12K98ME Указанный MCR (L 1) кВт 29, 34 39,97 54,84 68,64 Нагрузка главного двигателя% SMCR Мощность главного двигателя кВт 24 939 33 975 46 614 58 344 Расход пара на отопление кг / ч 9 1,2 1,6 2, производство электроэнергии EGT, прибл. кВт 88 1,2 1,65 2,7 в% от выработки МЭ% Производство электроэнергии ST1 кВт 1,6 2,3 3,15 4, в% от выработки МЭ% Производство электроэнергии ST2 кВт 1,95 2,8 3,83 4,85 в% от выработки МЭ% Всего выработки электроэнергии ТЭС1 кВт 2,48 3,5 4,8 6,7 в% от выработки МЭ% Всего выработки электроэнергии ТЭС2 кВт 2,83 4, 5,48 6,92 в% от выхода МЭ% Рис.15: Производство пара и электроэнергии системой Thermo Efficiency System (TES) при работе на 85% SMCR и в тропических условиях окружающей среды Когда, например, при работе в тропических условиях окружающей среды, выходная электрическая мощность TES выше, чем для условий окружающей среды ISO, которые снова имеет более высокий выход TES по сравнению с зимними условиями окружающей среды. Кроме того, инвестиционные затраты на установленную мощность в кВт на заводе TES относительно дешевле, чем больше завод. Простую оценку средней экономии затрат на топливо при эксплуатации в условиях окружающей температуры ISO для двигателя 12K98ME / MC с TES (для одинарного или двойного давления) по сравнению со стандартным двигателем 12K98ME / MC можно найти с помощью уже оцененного относительного TES1 / TES2 усиление 8.6% / 9,8% от мощности главного двигателя, см. Рис. 14. Исходя из средней эксплуатации при 85% SMCR = 58 344 кВт за 28 дней в году, SFOC = 0,17 т / кВт · ч и цене на топливо 16 Долл. США / т годовые затраты на топливо для основного двигателя стандартного двигателя 12K98ME / MC следующие: Возможная годовая экономия затрат на топливо завод. Долл. США / год, квт Производство электроэнергии 7, 1,2 Нормальное обслуживание: 85% SMCR за 28 дней / год Расход топлива: 0,17 кг / кВт · ч 6, Цена на топливо: 16 долл. США / т, 4, 3, 2, 1, эталон окружающей среды ISO условия 2, 4, Паровая турбина Выхлопная газовая турбина Двойной пресс.Однократное нажатие. 6, 8, кВт Размер главного двигателя, мощность SMCR Рис.16: Ожидаемая общая выработка электроэнергии и возможная годовая экономия затрат на топливо системой Thermo Efficiency System (TES) на основе стандартных условий окружающей среды ISO и 85% SMCR, показаны в виде функции размера главного двигателя, SMCR power Thermo Efficiency System (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2 13

    14 Расходы на топливо = 28 дней в год x 24 часа в день x 17 т / кВт · ч x 58 344 кВт x 16 долларов США / t = 1,664, долл. США / год. Для систем с одним и двумя давлениями, соответственно, выигрыш от TES в экономии расхода топлива будет следующим: Экономия TES1 =.86 x 1664, = 917, долларов США в год Экономия TES2 = 0,98 x 1,664, = 1,45 долларов США в год, как показано на рис. 14. Аналогичная экономия на топливных расходах, действующая для трех других случаев с меньшими главными двигателями, также Как показано на рис. 14, и в виде кривой на рис. 16 в зависимости от размера главного двигателя, мощности SMCR. Основываясь на дополнительных инвестиционных затратах на установку TES (без установки вала силового двигателя на валу главного двигателя и за вычетом инвестиционных затрат на обычную систему котла выхлопных газов) для четырех корпусов главного двигателя по сравнению со стандартной установкой главного двигателя, расчетное время окупаемости указано на рис.14, т.е. в принципе то же самое для систем с одним и двумя давлениями. Расчетный срок окупаемости двигателя 12К98МЕ / МС составляет около пяти лет. На рис. 17 показано расчетное время окупаемости установки TES в зависимости от размера основного двигателя. Срок окупаемости действителен только при условии использования на судне всей сэкономленной электроэнергии. Предполагалось, что повышенного удельного расхода топлива основного двигателя TES удалось избежать за счет использования повышенного давления срабатывания P max.Срок окупаемости TES Год Нормальное обслуживание: 85% SMCR В год эксплуатации: 28 дней / год Расход топлива: 0,17 кг / кВт · ч Стоимость топлива: 16 долларов США / т Стандартные условия окружающей среды ISO, 4, 6, 8, кВт Размер основного двигатель, мощность SMCR Рис. 17: Расчетный срок окупаемости системы Thermo Efficiency System (TES), действительный как для паровой системы с одинарным, так и для парового давления 14 Система Thermo Efficiency (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2

    15 Резюме Наши расчеты показывают, что для нормальных условий окружающей среды ISO снижение расхода топлива на 8 1% для одной системы давления возможно в нормальном рабочем диапазоне главного двигателя.Чем больше нагрузка на двигатель, тем больше возможное снижение. Для более сложной системы двойного давления соответствующее снижение составляет около 9–11%. Все расчеты предполагают неизменные MTBO (время технического обслуживания между капитальными ремонтами) по сравнению с сегодняшними ожиданиями. увеличение выработки электроэнергии системой двойного давления может соответствовать примерно такому же относительному увеличению инвестиционных затрат по сравнению с системой одинарного давления. При выборе типа системы Thermo Eficiency System необходимо учитывать связанные с этим повышенные риски образования отложений сажи и возгорания котла-утилизатора, см. Ref.[1]. По этой причине, а также из-за более простой системы парового котла одинарного давления, MAN Diesel & Turbo рекомендует использовать паровую систему одинарного давления при установке TES. Ссылки [1] Отложения сажи и пожары в котлах с выхлопным газом, MAN B&W Diesel A / S, Копенгаген, Дания, стр.28, 24 марта. Однако, если судно часто плывет в холодных погодных условиях, выработка электроэнергии из пара турбина будет уменьшена, и вышеупомянутое снижение расхода топлива и соответствующее сокращение выбросов CO 2 может быть не достигнуто.Дополнительные инвестиционные затраты на систему Thermo Efficiency System и окупаемость инвестиций могут быть получены за счет более низких затрат на топливо / смазочное масло и, не забывая, возможности получения дополнительных фрахтовых фрахтовок и более высоких ставок фрахта благодаря экологичному судну. образ! Расчеты срока окупаемости, основанные на большом контейнеровозе с 12K98ME / MC в качестве главного двигателя и в среднем, работающем при 85% SMCR и нормальных условиях окружающей среды ISO при нормальной эксплуатации в течение 28 дней в год, показывают срок окупаемости около 5 лет для ТЕС.Срок окупаемости действителен как для систем с одинарным, так и с двойным давлением, поскольку, конечно, более сложная и более дорогая паровая система с двойным давлением, которая дает несколько более высокую выходную электрическую мощность, также может использоваться в сочетании с MAN. Типы двухтактных главных двигателей B&W. TES довольно дорогой и относительно дороже, чем меньше основной двигатель и TES, что дает относительно больший срок окупаемости. Поэтому установка TES обычно актуальна только для крупных торговых судов, таких как большие контейнеровозы.TES может поставляться в комплекте компанией MAN Diesel & Turbo (турбины) в сотрудничестве с Aalborg Industries (котел) и Siemens (генератор) или другими производителями. Система Thermo Efficiency System (TES) для снижения расхода топлива и выбросов CO 2 15

    16 Все данные, представленные в этом документе, не являются обязательными. Эти данные служат только для информационных целей и никоим образом не гарантируются. В зависимости от последующих конкретных отдельных проектов соответствующие данные могут быть изменены и будут оцениваться и определяться индивидуально для каждого проекта.Это будет зависеть от конкретных характеристик каждого отдельного проекта, особенно от конкретного участка и условий эксплуатации. Copyright MAN Diesel & Turbo ppr, октябрь 214 г. Напечатано в Дании. MAN Diesel & Turbo Teglholmsgade Копенгаген, SV, Дания Телефон Факс MAN Diesel & Turbo входит в группу MAN

    .

    No related posts.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *