Jak zwiększyć sprawność kotła gazowego własnymi rękami: najlepsze sposoby podniesienia efektywności kotła

Właściciele kotłów gazowych nie będą mieli ochoty przepłacać za ogrzewanie pomieszczeń. Ale nikt nie będzie się godzić na niewystarczającą efektywność urządzenia grzewczego, prowadzącą do obniżenia warunków życia, prawda?

Co więcej, sytuację często można naprawić, i to samodzielnie. Ale do tego trzeba posiadać wiedzę o tym, jak zwiększyć sprawność kotła gazowego własnymi rękami. Właśnie o tym porozmawiamy w naszym artykule, omawiając przyczyny spadku sprawności i najlepsze sposoby ich usunięcia.

Przyczyny spadku sprawności i ich usunięcie

Do niewystarczającej efektywności kotłów gazowych prowadzi wiele różnych przyczyn. Dlatego procedura zwiększania sprawności powinna zaczynać się od ich zidentyfikowania.

Zadanie jest ułatwione przez to, że wszystkie przyczyny należą tylko do trzech kategorii.

Którymi są:

• Niedopał chemiczny — powstaje na skutek ogólnego niedoboru tlenu w komorze spalania, słabego mieszania powietrza z substancjami palnymi pochodzącymi z paliwa lub niskiej temperatury w samej komorze spalania. W efekcie dochodzi do niepełnego spalania gazu, a więc wytwarzane jest mniej ciepła. Przyczyny takiego niedopału prowadzą do tego, że sprawność może spaść nawet o 7%.
• Niedopał mechaniczny — powstaje w wyniku tego, że część paliwa z różnych powodów, w tym z powodu słabego mieszania z powietrzem, wypada z procesu tworzenia mieszanki z powietrzem i nie bierze udziału w spalaniu, a jest wynoszona do przewodu kominowego. Co prowadzi do spadku sprawności o 3-7%.
• Ogólne straty ciepła. Do nich prowadzi nieprawidłowe funkcjonowanie nie samego kotła, ale innych elementów systemu, które mają bezpośredni wpływ na efektywność urządzenia grzewczego. Na przykład grzejników, wentylacji. I często ogólne straty ciepła prowadzą do największego spadku sprawności kotła.

Pomoże zidentyfikować przyczynę i zwiększyć efektywność znajomość niuansów.

Producenci w kartach technicznych tradycyjnie podają sprawność swoich kotłów gazowych. Ale, w dużej mierze, taka liczba jest wzorcowa i maksymalnie możliwa. A to, czy urządzenie grzewcze osiągnie wartość podaną w fabryce, w dużej mierze zależy od właściciela, jego wiedzy i umiejętności.

Sposób #1 — wykluczenie niedopału chemicznego

Ponieważ symptomem niedopalenia chemicznego jest niecałkowite spalanie paliwa, ustalenie, jak w tym przypadku zwiększyć sprawność, jest proste. Wystarczy przeprowadzić wizualną inspekcję elementów konstrukcji kotła. W wyniku tego zostaną ujawnione znaczne osady produktów spalania na powierzchniach wymiennika ciepła, palnika gazowego i osłony termicznej.

Każdy kocioł gazowy jest częścią systemu grzewczego. Dlatego jego sprawność w dużej mierze zależy nie od własnych ustawień, stanu technicznego czy wydajności, ale od mocy, stanu, prawidłowego doboru i montażu innych elementów konstrukcji. Na przykład od grzejników.

Przyczyn niedoboru tlenu, przez który dochodzi do niedopalenia chemicznego, jest kilka.

Główne z nich to:

• zanieczyszczenie komina i/lub przewodów wentylacyjnych;
• niskiej jakości prace uruchomieniowe przy podłączaniu kotła.

Na powierzchniach kanałów systemów oddymiania osadza się znaczna ilość sadzy i innych produktów spalania. Z czasem prowadzi to do spowolnienia procesu odprowadzania spalin z komory spalania kotła. W rezultacie dociera tam mniej czystego powietrza, co prowadzi do niedopalenia.

Zwiększenie sprawności w tym przypadku będzie możliwe po oczyszczeniu kanałów komina, systemu wentylacyjnego, powierzchni palników i innych zanieczyszczonych elementów konstrukcji. Aby uniknąć podobnych problemów w przyszłości, należy regularnie przeprowadzać dokładną kontrolę stanu rur i kotła. Taka procedura powinna być wykonywana przed rozpoczęciem każdego sezonu grzewczego. Więcej o serwisie kotłów gazowych mówiliśmy tutaj.

Niskiej jakości prace uruchomieniowe lub ich niewykonanie mogą doprowadzić do tego, że elektronika nie będzie w stanie wybierać optymalnych trybów pracy, na przykład kontrolować wielkości płomienia. W rezultacie gaz nie będzie całkowicie spalał się, zwłaszcza na etapie rozpalania.

Usunięcie tej przyczyny, a tym samym zwiększenie sprawności, jest możliwe po wykonaniu niezbędnych prac uruchomieniowych.

Sposób #2 — usunięcie niedopału mechanicznego

Najczęściej do niecałkowitego spalania gazu w wyniku niedopalenia mechanicznego i późniejszej utraty wydajności może prowadzić kilka przyczyn.

Mimo że procesy spalania w kotłach gazowych są bardziej efektywne niż w ich odpowiednikach na paliwo stałe, część paliwa i tak nie spala się. Zjawisko to zostało nazwane „niedopaleniem” i jest jedną z głównych przyczyn spadku sprawności kotła gazowego.

Do głównych należą:

• silny ciąg;
• nieprawidłowe ustawienie mocy kotła.

Silny ciąg powstaje przy nadmiernej wydajności systemu oddymiania. W rezultacie produkty spalania są odprowadzane z taką prędkością, że gaz po prostu nie nadąża się spalić.

Wyeliminowanie przyczyny niedopalania w tym przypadku jest dość proste. Aby to zrobić, wystarczy po prostu zamknąć część kanału odprowadzania dymu za pomocą ogranicznika ciągu. Jeśli takie urządzenie nie jest przewidziane lub utraciło sprawność, to w celu zwiększenia sprawności należy je zainstalować lub wymienić. Przy użyciu nowoczesnych modułowych przewodów kominowych jest to nieskomplikowane. W przeciwnym razie nie uda się osiągnąć pożądanego rezultatu.

Nieprawidłowe ustawienie mocy kotła najczęściej objawia się zjawiskiem nazywanym taktowaniem. Polega ono na trybie pracy, w którym cykle załączania/wyłączania występują zbyt często. A ponieważ podaż gazu przy włączaniu kotła jest największa, to jego znaczna część nie zdąży się spalić.

Sytuację pogarsza fakt, że elektronika jest zawsze zaprogramowana w taki sposób, że polecenie do elementów piezoelektrycznych w celu rozpoczęcia wytwarzania iskry jest podawane z pewnym opóźnieniem. Robi się to w celu zapewnienia dobrego zapłonu.

Zwiększenie sprawności w ostatnim przypadku można uzyskać szybko i bez żadnych kosztów. Wystarczy wejść do menu serwisowego swojego kotła gazowego. A następnie za pomocą przycisku «—» ustawić niższą wartość mocy.

W niektórych przypadkach zwiększenie sprawności swojego kotła gazowego można osiągnąć za pomocą ustawień w menu serwisowym. Należy jednak pamiętać, że w większości należą one do kategorii subtelnych i dlatego podniosą efektywność urządzenia grzewczego tylko o 3-8%. Aby wejść do menu serwisowego, należy wprowadzić specjalny kod ustalony przez producenta.

Sprawność osiągnie optymalne wartości, jeśli moc kotła i sumaryczna moc cieplna grzejników będą w przybliżeniu równe. Niezbędne dane o charakterystykach pracy urządzeń można uzyskać z ich kart technicznych lub od producenta, sprzedawcy.

Czasami zdarza się, że moc kotła jest znacznie niższa od analogicznego sumarycznego parametru grzejników. W tym przypadku sprawność można zwiększyć poprzez podniesienie mocy agregatu grzewczego. Co również można zrobić samodzielnie, wchodząc do menu serwisowego.

Zmiana charakterystyk pracy kotłów jest możliwa, ponieważ mają one maksymalną i minimalną wartość mocy. A dostarczane są ustawione na średnią wydajność.

Sposób #3 — zmniejszenie strat ciepła

Całkowite straty ciepła — to przyczyny, najczęściej prowadzące do niskiej sprawności kotła. I nieprzypadkowo specjaliści zapewniają, że efektywność samego urządzenia grzewczego w imponujących 80% zależy od prawidłowego doboru, instalacji i wydajności grzejników.

Zmiana sumarycznej mocy cieplnej

Jednocześnie manipulacje wymienionymi elementami systemów grzewczych są kosztowne. Należy jednak pamiętać, że bez nich kocioł nie osiągnie maksymalnych wartości sprawności.

To znaczy, jeśli za pomocą metod opisanych w poprzednich częściach artykułu nie udało się doprowadzić efektywności urządzenia grzewczego do optymalnych wartości, to trzeba będzie wyjść z sytuacji poprzez wykonanie szeregu procedur z grzejnikami.

Gazowy kocioł stanie się o kilka procent bardziej wydajny po oczyszczeniu zewnętrznych powierzchni palnika gazowego, wymiennika ciepła z produktów spalania, przypieczonego pyłu i innych rodzajów zanieczyszczeń.

Do których należą:

• zmiana całkowitej mocy cieplnej;
• prawidłowa instalacja.

Taki sposób zwiększenia sprawności kotła gazowego, jak zmiana całkowitej mocy cieplnej istniejących grzejników, jest dość skomplikowany. Należy go jednak zastosować, jeśli pożądany rezultat nie został osiągnięty za pomocą regulacji urządzenia grzewczego, które ulega cyklicznemu włączaniu i wyłączaniu.

Metoda polega na dodaniu do instalacji grzewczej jednego lub kilku grzejników. Albo wymianie istniejących grzejników na mocniejsze.

Ma to na celu zrównanie mocy kotła z analogicznym sumarycznym wskaźnikiem grzejników, aby wyeliminować częste uruchamianie/wyłączanie kotła. Prowadzi to do zwiększenia sprawności, zmniejszenia zużycia sprzętu oraz ograniczenia kosztownego zużycia gazu.

Do opisanego sposobu trzeba sięgać również w przypadkach, gdy niska sumaryczna moc nie pozwala na zwiększenie wydajności kotła w celu podniesienia sprawności. Taka konieczność pojawia się, gdy temperatura czynnika grzewczego osiąga 70–75 °C. Problem polega na tym, że przy takim nagrzaniu wody na powierzchni grzejników zaczynają się przypalać cząsteczki kurzu, co nie stwarza komfortowych warunków do zamieszkania.

A najgorsze jest to, że przy wskazanej temperaturze następuje intensywne zużycie elementów konstrukcyjnych systemu grzewczego wykonanych z polimerowych tworzyw sztucznych, które są aktywnie używane w ostatnich latach. W rezultacie zamiast oczekiwanego zwiększenia sprawności można uzyskać wyciek czynnika grzewczego, nawet w więcej niż jednym miejscu.

Na zdjęciu przedstawiono przewód kominowy zatkany sadzą i innymi produktami spalania. Nawet na pierwszy rzut oka widać, że w takim stanie to urządzenie nie będzie w stanie zapewnić oczekiwanej sprawności. Dlatego stan systemu wentylacji i przewodu kominowego należy kontrolować regularnie. I podchodzić do tej procedury nie formalnie, ale z pełną odpowiedzialnością, ponieważ od tego zależy wydajność całego systemu grzewczego.

Sprawdzenie prawidłowego umiejscowienia grzejników

Jeśli regulacja kotła nie pomaga zwiększyć wydajności, a moc urządzenia jest zbliżona i wystarczająca do ogrzewania pomieszczeń, wówczas należy zwrócić uwagę na rozmieszczenie grzejników. Ich efektywność będzie optymalna przy spełnieniu kilku wymagań.

A mianowicie grzejniki powinny znajdować się:

• w miejscach pomieszczeń, gdzie straty ciepła są największe, na przykład przy oknach;
• 12 cm od podłogi;
• 10 cm od parapetu, ponadto parapet powinien zakrywać grzejnik w 2/3;
• 2 cm od ściany.

Przy spełnieniu wymienionych wymagań nastąpi naturalna konwekcja. Niewielka część ciepła jest zużywana na ogrzewanie ścian, blokowanie strat ciepła, a cała pozostała energia służy do rozwiązania głównego zadania — ogrzewania pomieszczeń. W opisanej sytuacji obciążenie kotła będzie najmniejsze, co znacznie zwiększa sprawność.

Należy pamiętać, że grzejnik odchylony podczas montażu o więcej niż 1° będzie wpływać na sprawność każdego kotła gazowego. A jeśli nieprawidłowo zamontowanych urządzeń jest kilka, to żadnymi regulacjami kotła nie uda się tego skompensować. Jedynym właściwym rozwiązaniem będzie usunięcie usterek, choć jest to kosztowne.

Jednak przy wysokich stratach ciepła z powodu niskiej efektywności energetycznej budynku nie uda się osiągnąć wysokiej wydajności urządzeń grzewczych. Najwięcej ciepła ucieka przez stare okna z szparami, nieocieplone ściany, drzwi i dachy.

Oznacza to, że w takich przypadkach, z powodu szczelin, przeciągów i innych wad, sprawność nawet nowoczesnych kotłów spada o dziesiątki procent. Nie da się tego skompensować regulacjami ani żadnymi innymi sposobami. W takiej sytuacji należy pomyśleć o wymianie okien, izolacji termicznej ścian, podłogi lub sufitu, a najlepiej – wszystkiego od razu.

Sposób #4 — przegląd i płukanie wymiennika ciepła

Osiągnąć i utrzymać wysoką wydajność każdego kotła gazowego można nie przez spontaniczne działania (po stwierdzeniu jego niskiej wydajności), ale poprzez systematyczne wykonywanie określonych procedur — obsługę techniczną urządzenia grzewczego. Zalecamy zapoznanie się ze specyfiką wyboru firmy gazowej i zawarcia umowy na przegląd techniczny kotła gazowego.

Taki zestaw operacji składa się z przeglądu i prac kontrolnych. Pozwolą one wykryć i usunąć wszelkie usterki obniżające sprawność już na wczesnym etapie. Wykluczy to nie tylko spadek wydajności, ale także zużycie kotła i innych elementów systemu grzewczego.

Szczególną uwagę należy zwrócić na płukanie wymiennika ciepła. Powodem jest to, że na jego wewnętrznych powierzchniach dość szybko zaczyna tworzyć się osad. Przypomina on osadzony kamień na powierzchni zwykłego czajnika. W rezultacie po pewnym czasie kocioł gazowy potrzebuje więcej czasu, aby podgrzać czynnik grzewczy do wymaganej temperatury. Oznacza to spadek sprawności, a ponadto przy zanieczyszczeniu dochodzi do przegrzania wymiennika ciepła, co grozi jego przedwczesną awarią.

Na zdjęciu widać, że kanały wymiennika ciepła są zatkane węglanami (osadami solnymi). Prowadzi to do znacznego spadku sprawności i przedwczesnej awarii kotła. Uniknąć wymienionych negatywnych skutków można, jeśli regularnie czyścić kanały.

Płukanie kotła gazowego może być wykonane na trzy sposoby.

A mianowicie:

• czyszczenie ręczne (metoda mechaniczna);
• za pomocą specjalnego roztworu do płukania wymiennika ciepła kotła (metoda chemiczna);
• metodą hydrodynamiczną.

W celu czyszczenia mechanicznego, po odcięciu dopływu gazu i spuszczeniu czynnika grzewczego, przeprowadza się demontaż kotła. Kończy się on demontażem wymiennika ciepła.

Następnie za pomocą skrobaka, szczotek, zwykłego odkurzacza usuwa się osady z jego wewnętrznych kanałów. Przy tym należy zachować ostrożność i dokładność, ponieważ wymiennik ciepła łatwo uszkodzić.

Po zakończeniu czyszczenia wykonuje się montaż kotła i sprawdzenie szczelności wymiennika ciepła oraz jego połączeń.

Czyszczenie metodą chemiczną (za pomocą roztworu płuczącego) – to procedura prostsza i skuteczniejsza. Mimo to wymiennik ciepła i tak będzie trzeba zdemontować. Następnie wlewa się do niego specjalny środek, który radzi sobie nawet z najbardziej uporczywymi osadami (żelazem trójwartościowym, węglanem soli). Po spuszczeniu kwasu jego pozostałości z wymiennika należy usunąć za pomocą wody, przepuszczając ją przez wymiennik za pomocą boostera.

Jedyną istotną wadą chemicznej metody czyszczenia wymiennika ciepła jest konieczność użycia specjalnego sprzętu (boostera)

Płukanie hydrodynamiczne jest najprostszym sposobem czyszczenia kotła gazowego w celu zwiększenia sprawności. Ponieważ demontaż urządzenia nie jest wymagany, a wszystko, co trzeba, to wtłoczyć zwykłą wodę (z wypełnieniem ściernym) do systemu grzewczego i przeprowadzić jej cyrkulację. Przy czym ze stopniowym zwiększaniem ciśnienia. Do wykonania procedury potrzebna jest pompa i specjalne końcówki.

Czyszczenie wymiennika ciepła należy przeprowadzać przynajmniej raz na 2 lata, co pomoże utrzymać sprawność kotła gazowego na stabilnie wysokim poziomie.

Najbardziej dostępnym sposobem czyszczenia czynnika grzewczego jest metoda mechaniczna – ręczne czyszczenie szczotek

Najbardziej dostępnym sposobem usuwania osadu z wymiennika ciepła jest jego czyszczenie za pomocą szczotek i innych dostępnych materiałów. Jednak za najbardziej skuteczną i mało pracochłonną metodę uważa się użycie specjalnych roztworów.

Sposób #5 — czyszczenie czynnika grzewczego

Jeszcze innym dostępnym sposobem zwiększenia wydajności urządzeń grzewczych jest instalacja filtrów w systemie grzewczym.

Zaleca się rozpoczęcie tej procedury od analizy jakości czynnika grzewczego, i to laboratoryjnej. Będzie to wymagało wydatków, ale dzięki temu dowiemy się, jakie dokładnie filtry należy zastosować.

Obecnie aktywnie stosowane są następujące ich odmiany:

• zgrubnego czyszczenia;
• dokładnego czyszczenia;
• magnetyczne.

Pierwsza odmiana (filtry zgrubnego oczyszczania) są skuteczne, jeśli w czynniku grzewczym znajdują się duże cząstki brudu (od pół mikrona). Filtry dokładnego oczyszczania służą do oczyszczania wody, jeśli znajdują się w niej zawiesiny z najmniejszymi cząstkami. Nierzadko oba rodzaje są używane razem.

Filtry magnetyczne skutecznie radzą sobie z oczyszczaniem czynnika grzewczego z metalowych cząsteczek. Nie chronią one kotłów gazowych przed innymi rodzajami zanieczyszczeń.

Oczyszczanie czynnika grzewczego, wraz z płukaniem urządzeń grzewczych, pozwala uzyskać znaczący wzrost sprawności. A co najważniejsze, taki wynik będzie stabilny przez cały okres eksploatacji kotła.

Środki bezpieczeństwa przy zwiększaniu sprawności

Jeszcze 20-30 lat temu cena nośników energii na obszarze postsowieckim była niska, dlatego nikt nie zwracał uwagi na taki parametr jak sprawność. Przecież wszystko mogła rozwiązać wydajność. Jednak gdy gaz zaczął drożeć, a nowoczesne technologie były jeszcze niedostępne, majsterkowicze zaczęli modernizować kotły gazowe, aby zwiększyć ich efektywność dostępnymi metodami.

Przy wykonywaniu jakichkolwiek prac przy urządzeniach gazowych należy przestrzegać środków bezpieczeństwa oraz posiadać specjalne umiejętności i narzędzia. Nie należy również stosować zakazanych przez prawo sposobów zwiększania sprawności.

Na przykład, przytwierdzając do wymienników ciepła miedziane, aluminiowe płyty w celu poprawy przenoszenia ciepła. Zmniejszano straty ciepła elementów konstrukcyjnych urządzeń grzewczych przez przyspawanie obcych elementów. Zmieniano automatykę i wymienniki ciepła. Stosowano również inne podobne metody. Sprawność wzrastała, a państwo i gazownia nie reagowały na «twórczość» majsterkowiczów.

Teraz jest inaczej i odpowiednie przepisy zakazują zmiany konstrukcji kotłów gazowych, które muszą być certyfikowane, podobnie jak wszystkie ich poszczególne elementy. W rezultacie nie wolno zwiększać sprawności poprzez zastępowanie mechanicznych, elektrycznych i innych podzespołów urządzeń grzewczych częściami innych producentów.

Za naruszenie powyższych wymogów może nastąpić:

• Odpowiedzialność administracyjna. Jeśli pracownicy gazowni wykryją ingerencję w konstrukcję kotła, a przy tym nie doszło do żadnych wypadków, to konieczne będzie zapłacenie grzywny w wysokości 400-600 zł. Wskazuje na to art. 7.19 Kodeksu wykroczeń. W ciężkich przypadkach gazownia ma prawo nawet zerwać umowę serwisową i wstrzymać dostawy paliwa.
• Odpowiedzialność karna. Świadczy o tym ustawa federalna z dnia nr 229-FZ z 29.07.2018 r. „O zmianie art. 215.3 Kodeksu karnego FR oraz art. 150 i 151 Kodeksu postępowania karnego FR”. Przepisy te wejdą w życie, jeśli zmiany konstrukcyjne doprowadziły do poważnych konsekwencji.

To znaczy, że nie warto ryzykować życia ludzi, aby zwiększyć wydajność kotła o kilka procent.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Pierwszy materiał wideo pomoże zrozumieć, jak przeprowadza się czyszczenie wymiennika ciepła kotła, co pozwoli znacznie zwiększyć jego sprawność.

Następny film wideo umożliwi zapoznanie się z tym, jak przeprowadza się czyszczenie palnika gazowego w celu zwiększenia wydajności kotła.

Doświadczenie pokazuje, że maksymalną sprawność kotła można osiągnąć przy systematycznej konserwacji technicznej oraz terminowym czyszczeniu palników, wymiennika ciepła z produktów spalania i brudu. Również przy prawidłowym rozmieszczeniu i użytkowaniu grzejników. Ponadto wysoką wydajnością może wyróżniać się tylko nowoczesny, zaawansowany technologicznie sprzęt.

Zauważyli Państwo niezgodność lub chcą uzupełnić nasz materiał przydatnymi zaleceniami dotyczącymi zwiększenia sprawności kotła? Proszę zostawić swoje komentarze, wziąć udział w dyskusji i zadawać pytania naszym ekspertom – formularz kontaktowy znajduje się poniżej.