Быстрый расчет КПД любого котла

Очень интересные результаты получаются при расчете КПД двух вариантов: котла и русской печи. Начну с того, что истинный КПД наиболее просто и точно можно вычислить не с помощью расчетов количества полученного полезного тепла, а с помощью расчета потерь в трубу.

Потери в трубу - это главное, да в большинстве случаев и единственное, отчего зависит КПД котла или печи. Действительно, если потери только в трубу, то остальное всё тепло можно с полным основанием считать полезным теплом.

С подсчетом количества выработанного тепла, хотя бы теоретически, проблем нет. Тут просто берём вес дров, измеряем их влажность и из таблиц берём значение теплотворности. К примеру, 1 кг любых дров с влажностью 25% имеет теплотворность 3,62 киловатт-часа на килограмм. И если мы сожжём 20 килограммов таких дров, то они способны выработать 72,4 киловатт-часа тепловой энергии.

И теперь неплохо бы узнать количество тепла, которое улетело в трубу.

Тут, в принципе, тоже не очень сложно, если количество отработавших газов, уходящих в трубу, сопоставить количеству воздуха, подаваемому в топку.

Нет, мерять количество воздуха не будем, да и нет в этом необходимости. Существуют физика и химия, которые говорят, что так называемый стехиометрический расход воздуха для сжигания дров влажностью 25% составляет 3,7 м3/кг.

Однако, не всё так просто. При реальных избытках воздуха в печах, расход через печь можно условно принять для оценок 10 м3 воздуха на 1 кг дров влажностью 25%. Вот от этого и будем плясать далее.

Итак: сожгли 20 килограммов дров. Всего воздуха израсходовано 200 кубометров. Общая масса этого воздуха составит 240 килограммов. Можно считать, что почти столько же отработавших газов улетело и в трубу.

С их температурой всё просто, достаточно её измерить любым способом. Я в своем котле меряю пирометром.

При известной теплоёмкости воздуха (будем считать, и отработавших газов), а также при его общей массе и температуре в трубу улетит 8,7 киловатт-часа тепла.

При выработанных топливом 72 киловатт-часов КПД устройства составит примерно 88 процентов.

А теперь вот настало время поговорить и сравнить два сжигающих устройства. Кирпичный котёл и кирпичную же русскую печь. Последняя является широко раскрученным брендом в наше время, и теплоёмкая-то она, и КПД-то у неё самый высокий.

И сразу первый вопрос: а кто сказал, что в русской печи в трубу летят газы с температурой 120 градусов? Извините, но там не сто двадцать, там все 500, если не выше.

А раз так, то КПД русской печи едва переваливает через 50 процентов. То бишь, половину тепла эта печь выбрасывает в трубу.

Я не претендую на абсолютную истинность своих утверждений, допускаю, что где-то что-то ещё не учёл. Но одно донести хочу, насколько сильно влияет на КПД любой печки температура отработавших газов в дымовой трубе.