Оценка теплового баланса банной металлической печи

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Да как-то неудобно мне комментировать АПФ)
Лучше я приведу его же комментарий к этим ресчетам
"В 2003 и в 2005 годах, я приглашал специалистов теплотехников для расчета печей на базе ПС-1. Расчеты КПД и мощности печи производились на основе инструментальных параметров действующей печи в лаборатории завода.
Расчеты показали и в том и в другом случае полезную мощность в районе 13 кВт и кпд в районе 70-75%. Когда вник в расчет, обнаружил море зависимостей от которых эти результаты могли колебаться в ту или иную сторону на 50 %. Т.е. методика несовершенна, либо несовершенны инструментальные замеры. Поэтому я никогда не обращал внимание на эти цифры, главным образом было понимание процессов происходящих в топке. До этого представление у меня было как у простого обывателя."
Комментарий здесь https://www.forumhouse.ru/threads/99657/page-14
Хочу особо обратить внимание на приводимую погрешность 50%. Чем не "лапоть туда, лапоть сюда"?
Так что если даже теплотехники со своими интегралами и суперкомпутерами считают с "лаптями", то... )
Поэтому для себя я принял цифру КПД МП для бани в лучшем случае около 50%, удачи.

 

Ну что ж, прикинем
Масса кирпича красного - 4,2 кг, шамотного - 2,6 кг
теплоемкость соответственно 0.84 кДж/кг*гр и 0.95 кДж/кг*гр
Если считать наружнюю температуру кирпича 55 градусов, внутренняя будет градусов на 25 больше, в среднем по кирпичу будем считать 70 градусов, значит изменение t будет 70 - 10 = 60 градусов. Рассчитаем количество тепла на прогрев щитка.
4.2 Х 100 Х 0.84 Х 60 + 2.6 Х 100 Х 0.95 Х 60 ~ 36 000 кДж

Всего тепла выделилось от сгорания дров
7 кг Х 12200 кДж/кг ~ 85 000 кДж

КПД всей системы (печь + щиток) достаточно высок, думаю около 90%, тогда всего тепла утилизировано 85 000 Х 0.9 ~ 76 000 кДж
Из этого количества 36 000 кДж ушло на щиток, следовательно печь утилизировала ~ 40 000 кДж тепла.

Значение КПД печи в этом случае 40 000 / 85 000 Х 100% ~ 47% (для печи Малютка без дополнительных наворотов)
Наличие щитка дает прибавку в 43%, т. е. практически ВДВОЕ повышает эффективность системы

Комментарий любопытный, интересно было посмотреть комментарий инженеров, которые проводили эти расчеты, на этот комментарий

Попробуем тезисно подвести некий итог нашим дебатам.

Точка зрения Сергея 5_6
1. Металлические печи для бани имеют КПД, не превышающий 50%
2. Теплотехнические расчеты не дают даже примерного значения КПД

Моя точка зрения
1. Обычные металлические печи для бани имеют КПД около 75%, за исключением печей Ферингера с ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОЙ каменкой, где КПД действительно не превышает 50%
2. Точность теплотехнических расчетов невелика, но достаточна для ориентировочных оценок, т.е. если расчет показывает цифру в 75%, то с достаточно высокой степенью вероятности можно считать, что реальное значение лежит между 70 и 80 процентами.

Очень хочется все-таки услышать мнение (и конкретные цифры, если они не секретны) по этому поводу от производителей печей, а еще лучше от их разработчиков, а также признанных авторитетов в банно-печном деле.

 

Может стоит попробовать подсчитать КПД печи по методике, применяемой Колчиным, либо Мироновым? Заодно и сравним данные?
Впрочем - уверен, что пока Марат с руспара не подключится и Ляхов со своими измерениями - вся тема - пустой звук напоминает.

 

А когда подключатся? Давно пора уже, а то два непрофессионала спорят, а профи молчат.
Кстати, можно ссылку на эти описание этих методик с примерами расчетов по ним?

Свою методику я придумал сам, положив в основу закон сохранения энергии и ту конкретику по измерениям, что имел. Ни один человек, кстати, ничего не написал именно о самой идее такого расчета, кроме сравнения с "лаптем".

 

https://www.forumhouse.ru/members/5738.html - вроде Евгений каждый день на форуме - стучись и пригласи в свою тему.

 

Интересная тема! А есть ли способ замерить скорость движения газов в прогретом дымоходе (т.е. во время работы печи)? Сейчас тоже в своей самодельной печи ищу куда тепло девается и пытаюсь доработать. Расчет с лаптями тоже делал.

 

Можно пойти по другому пути для определения КПД. В учебниках по теплотехнике (напр., Е. А. Бойко. Котельные установки и парогенераторы. Красноярск, 2005 г.) упоминается эмпирическая зависимость - КПД падает на 1% при увеличении температуры дымовых газов на 12 С. Тут много допущений - эта эмпирическая зависимость применима для крупных промышленных котлов, т. е. для оптимального сжигания топлива, т. е. при малом химическом и механическом недожиге, и при малом избытке кислорода на горение и т. п.

Из нашего опыта эксплуатации пеллетных котлов, также похожие дынные есть на этом форуме в разделе Пеллетные котлы у Alisan - при температуре дымовых газов 120 С КПД около 90%. Значит при температуре продуктов сгорания 300 С КПД будет примерно 75%.

 

На поддувало делается короб с известным сечением и в этом коробе измеряется скорость (расход) воздуха. Расход воздуха через трубу и поддувало будут одинаковыми. Далее можно сделать расчёт скорости воздуха в трубе.

 

Имхо - это тупиковый способ подсчета КПД для бытовых условий. Мы похожим способом пробовали на промышленном теплогенераторе 1 МВт - у нас на производстве евродров стоит, все приборами обвешали. Анемометры, газоанализаторы - плюнули. Анемометр мы ставили струнный, а проверяли ручным с пропеллером. Потому что скорость, а отсюда объем мало что даст. При изменении влажности топлива, а отсюда влажности дымовых газов все расчеты кардинально меняются, также все меняется при разной полноте сгорания топлива или при подмешивании избыточного воздуха. Теплоемкость водяного пара на десятки процентов отличается от углекислого газа. СО2 в свою очередь по теплоемкости отличается от кислорода и азота. Вообщем - не стоит игра свеч.

 

Во-первых, не тупиковый и используется в ГОСТах.
Во-вторых, речь была про скорость газов в трубе, а не КПД.

 

Расход думается будет не одинаковым т. к. температура на входе имеет грубо говоря комнатную температуру а в дымоходе от 300 и выше. С увеличение температуры объем увеличится, значит имея такое же сечение на выходе как на входе скорость газов соответственно тоже увеличится. Но тут наверно можно будет посмотреть в справочники и посчитать.

 

Продолжив эти рассуждения получим при температуре 420 С КПД приблизительно 60%, что выглядит достаточно правдоподобно.
АПФ приводит данные для Оптимы плюс ПИФ и четырехтрубный конвектор приблизительно 70%, но это уже печь с серьезными примочками https://www.forumhouse.ru/threads/294728/page-13 пост 188. Еще немного поднять КПД поможет щиток или рассуждения от лукавого.

 

Расход будет одинаковым. Если есть желание привести расход к одинаковой температуре, то пользуемся газовыми законами. Главное, что расход одинаковый, и по приходу воздуха мы элементарно рассчитаем количество ДГ, а именно эта задача и ставилась!

 

Nikolaypp, что то ума не приложу пока куда бы мне эту штуку поставить на имеющуюся печь... А идея конечно хорошая.

 

Вот видео, где в целом довольно-таки грамотные мужики городят про какую-то ионизацию воздуха стальными печами:
Интересно, кто что думает по этому поводу?