Kako povečati izkoristek plinskega kotla z lastnimi rokami: najboljši načini za povečanje učinkovitosti kotla

Pri lastnikih plinskih kotlov ne bo želje po preplačilu za ogrevanje prostorov. Toda nihče ne bo trpel zaradi nezadostne učinkovitosti ogrevalne naprave, ki vodi do poslabšanja življenjskih pogojev, kajne?

Poleg tega je položaj pogosto mogoče popraviti, in to samostojno. Toda za to je treba imeti znanje o tem, kako povečati izkoristek plinskega kotla z lastnimi rokami. Prav o tem bomo govorili v našem članku, kjer bomo obravnavali vzroke za zmanjšanje izkoristka in najboljše načine za njihovo odpravo.

Vzroki za zmanjšanje izkoristka in njihova odprava

K nezadostni učinkovitosti plinskih kotlov vodi veliko različnih vzrokov. Zato je treba postopek povečanja izkoristka začeti z njihovim odkrivanjem.

Naloga je olajšana s tem, da vsi vzroki spadajo le v tri kategorije.

To so:

• Kemično nepopolno zgorevanje — nastane zaradi splošnega pomanjkanja kisika v kurišču, slabega mešanja zraka z gorljivimi snovmi, ki izhajajo iz goriva, ali nizke temperature v samem kurišču. Posledično pride do nepopolnega zgorevanja plina, zato se proizvede manj toplote. Vzroki takega nepopolnega zgorevanja povzročijo, da se izkoristek lahko zmanjša za kar 7%.
• Mehansko nepopolno zgorevanje — nastane zaradi tega, ker del goriva iz različnih vzrokov, vključno s slabim mešanjem z zrakom, izpade iz procesa tvorbe mešanice z zrakom in ne sodeluje pri zgorevanju, temveč se odvaja v dimniško cev. To vodi do zmanjšanja izkoristka za 3–7%.
• Splošne toplotne izgube. Do njih vodi nepravilno delovanje ne samega kotla, temveč drugih elementov sistema, ki neposredno vplivajo na učinkovitost ogrevalne naprave. Na primer radiatorjev, prezračevanja. In pogosto splošne toplotne izgube povzročijo največje zmanjšanje izkoristka kotla.

Pri odkrivanju vzroka in povečanju učinkovitosti bo pomagalo poznavanje podrobnosti.

Proizvajalci v tehničnih potnih listih tradicionalno navajajo izkoristek svojih plinskih kotlov. Toda, v bistvu, je ta številka referenčna in največja možna. Ali bo ogrevalna oprema dosegla vrednost, navedeno v tovarni, je v veliki meri odvisno od lastnika, njegovega znanja in spretnosti

Način #1 — odprava kemičnega nepopolnega zgorevanja

Ker je znak kemičnega nepopolnega zgorevanja nepopolno zgorevanje goriva, je ugotoviti, kako povečati izkoristek v tem primeru preprosto. Za to je dovolj, da opravite vizualni pregled elementov konstrukcije kotla. Posledično bodo odkrite znatne usedline produktov zgorevanja na površinah toplotnega izmenjevalnika, plinskega gorilnika in toplotno zaščitnega ohišja.

Vsak plinski kotel je del ogrevalnega sistema. Zato je njegov izkoristek v veliki meri odvisen ne od lastnih nastavitev, tehničnega stanja in zmogljivosti, temveč od moči, stanja, pravilne izbire in montaže drugih konstrukcijskih elementov. Na primer od radiatorjev za ogrevanje.

Vzrokov za pomanjkanje kisika, zaradi katerih pride do kemičnega nepopolnega zgorevanja, je več.

Glavni med njimi so:

• zamašitev dimnika in/ali prezračevalnih kanalov;
• nekakovostna zagonska in nastavitvena dela pri priključitvi kotla.

Na površinah kanalov sistemov za odvod dima se usede znatna količina saj in drugih produktov zgorevanja. Sčasoma to povzroči, da se proces odvajanja izpušnih plinov iz zgorevalne komore kotla upočasni. Posledično vanjo vstopi manj čistega zraka, kar povzroči nepopolno zgorevanje.

Izkoristek v navedenem primeru lahko povečate z izvedbo čiščenja kanalov dimnika, prezračevalnega sistema, površin gorilnikov in drugih umazanih konstrukcijskih elementov. Da bi se izognili podobnim težavam v prihodnosti, je treba redno opravljati temeljit pregled stanja cevi in kotla. Ta postopek je treba izvesti pred začetkom vsake kurilne sezone. Več o vzdrževanju plinskih kotlov smo govorili tukaj.

Nekakovostna zagonska in nastavitvena dela oziroma njihovo neizvajanje lahko vodijo do tega, da elektronika ne bo mogla izbrati optimalnih načinov delovanja, na primer nadzorovati velikosti plamena. Posledično plin ne bo popolnoma zgorel, zlasti v fazi vžiga.

Navedeni vzrok je mogoče odpraviti in s tem povečati izkoristek, če opravite potrebna zagonska in nastavitvena dela.

Način #2 — odprava mehanskega nepopolnega zgorevanja

Najpogosteje lahko do nepopolnega zgorevanja plina zaradi mehanskega nepopolnega zgorevanja in posledične izgube učinkovitosti privede več vzrokov.

Čeprav so procesi zgorevanja v plinskih kotlih učinkovitejši kot v njihovih trdno gorivnih analogih, del goriva vseeno ne zgori. Ta pojav se imenuje 'nepopolno zgorevanje' in je eden glavnih vzrokov za zmanjšanje izkoristka plinskega kotla.

K glavnim spadajo:

• velik vlek;
• nepravilna nastavitev moči kotla.

Velik vlek nastane pri preveliki zmogljivosti sistema za odvod dima. Posledično se produkti zgorevanja odvajajo tako hitro, da plin preprosto ne uspe zgorati.

Odpraviti vzrok nepopolnega zgorevanja je v tem primeru precej enostavno. Za to je treba le delno zapreti kanal za odvod dima z omejevalnikom vleka. Če takšna naprava ni predvidena ali je izgubila delovno sposobnost, jo je treba namestiti ali zamenjati, da bi povečali učinkovitost. Pri uporabi sodobnih modularnih odvodov dima to ni težko. V nasprotnem primeru ne boste dosegli želenega rezultata.

Nepravilna nastavitev moči kotla se najpogosteje kaže v obliki pojava, imenovanega taktiranje. Gre za način delovanja, pri katerem se cikli vklopa/izklopa pojavljajo prepogosto. Ker je dobava plina ob vklopu kotla največja, večji del plina ne uspe popolnoma zgoreti.

Položaj poslabša dejstvo, da je elektronika vedno programirana tako, da se ukaz piezo elementom za začetek proizvajanja iskre poda z določeno zakasnitvijo. To storijo, da bi zagotovili kakovosten vžig.

Učinkovitost v zadnjem primeru lahko povečate hitro in brez kakršnih koli stroškov. Dovolj je, da vstopite v servisni meni svojega plinskega kotla. Nato s pomočjo gumba »–« nastavite nižjo vrednost moči.

V nekaterih primerih lahko učinkovitost svojega plinskega kotla povečate z nastavitvami v servisnem meniju. Vendar ne pozabite, da te večinoma spadajo med občutljive nastavitve in bodo učinkovitost grelne naprave povečale le za 3–8 %. Za vstop v servisni meni je treba vnesti posebno kodo, ki jo je določil proizvajalec.

Učinkovitost bo dosegla optimalne vrednosti, če bosta moč kotla in skupna toplotna moč radiatorjev približno enaki. Potrebne podatke o delovnih značilnostih opreme lahko izveste iz njihovih tehničnih potnih listov ali pri proizvajalcu, prodajalcu.

Včasih se zgodi, da je moč kotla bistveno nižja od podobnega skupnega parametra radiatorjev. V tem primeru lahko učinkovitost povečate s povečanjem moči grelne naprave. To lahko storite tudi sami, tako da vstopite v servisni meni.

Spreminjanje delovnih značilnosti kotlov je možno, saj imajo največjo in najmanjšo vrednost moči. Dobavljeni so nastavljeni na povprečno zmogljivost.

Način #3 — zmanjšanje toplotnih izgub

Skupne toplotne izgube so vzroki, ki najpogosteje vodijo do nizke učinkovitosti kotla. In ni naključje, da strokovnjaki trdijo, da je učinkovitost same grelne naprave za kar 80 % odvisna od pravilne izbire, namestitve in zmogljivosti radiatorjev.

Spreminjanje skupne toplotne moči

Hkrati so posegi v omenjene elemente ogrevalnih sistemov dragi. Vendar ne pozabite, da brez njih kotel ne bo dosegel največjih vrednosti učinkovitosti.

Če z metodami, opisanimi v prejšnjih razdelkih članka, ni bilo mogoče doseči optimalne učinkovitosti grelne naprave, bo treba rešiti situacijo z izvedbo več postopkov na radiatorjih.

Plinski kotel bo za nekaj odstotkov postal učinkovitejši po čiščenju zunanjih površin plinskega gorilnika, toplotnega izmenjevalnika od produktov zgorevanja, zapečene prahu in drugih vrst onesnaženja

Med katere spadajo:

• sprememba skupne toplotne moči;
• pravilna namestitev.

Takšen način povečanja izkoristka plinskega kotla, kot je sprememba skupne toplotne moči obstoječih radiatorjev, je precej zapleten. Vendar ga bo treba uporabiti, če želenega rezultata ni bilo mogoče doseči s pomočjo nastavitev ogrevalne naprave, ki je podvržena taktiranju.

Metoda predstavlja dodajanje radiatorjev v ogrevalni sistem – enega ali več. Ali zamenjavo obstoječih radiatorjev z močnejšimi.

To se naredi, da se izenači moč kotla z enakim skupnim indikatorjem radiatorjev. Z namenom odpravljanja pogostih zagonov/izklopov kotla. Kar vodi do povečanja izkoristka, zmanjšanja obrabe opreme in porabe dragega plina.

K opisanemu načinu je treba zateči tudi v primerih, ko nizka skupna moč ne omogoča povečanja zmogljivosti kotla z namenom povečanja izkoristka. Takšna potreba se pojavi, ko temperatura toplotnega nosilca doseže 70–75 °C. Dejstvo je, da pri takšnem segrevanju vode na površini radiatorjev začnejo goreti delci prahu, kar ne ustvarja udobnih pogojev za bivanje.

Najslabše pa je, da pri navedeni temperaturi začne nastajati visoka obraba konstrukcijskih elementov ogrevalnega sistema iz polimernih plastik, ki se v zadnjih letih aktivno uporabljajo. Posledično lahko namesto pričakovanega povečanja izkoristka pride do puščanja toplotnega nosilca, in to celo na več mestih.

Na fotografiji je prikazan dimnik, zamašen s sajami in drugimi produkti zgorevanja. Že na prvi pogled je jasno, da ta oprema v takšnem stanju ne more zagotoviti pričakovanega izkoristka. Zato je treba redno nadzorovati stanje prezračevalnega sistema in dimnika. In k postopku pristopiti ne formalno, ampak povsem odgovorno. Ker je od tega odvisna učinkovitost celotnega ogrevalnega sistema.

Preverjanje pravilne namestitve radiatorjev

Če nastavitev kotla ne pomaga povečati učinkovitosti, moč opreme pa je podobna in zadostna za ogrevanje prostorov, potem je treba pozornost nameniti namestitvi radiatorjev. Ker bo njihova učinkovitost optimalna ob upoštevanju številnih zahtev.

In sicer morajo biti radiatorji nameščeni:

• na mestih v prostorih, kjer so toplotne izgube največje, na primer pri oknih;
• 12 cm od tal;
• 10 cm od okenske police, poleg tega mora pokrivati radiator za 2/3;
• 2 cm od stene.

Ob upoštevanju navedenih zahtev bo prišlo do naravne konvekcije. Pri tem se majhen del toplote porabi za ogrevanje sten, preprečevanje toplotnih izgub, vsa preostala energija pa služi za reševanje glavne naloge – ogrevanje prostorov. V navedeni situaciji bo obremenitev kotla najmanjša, kar bistveno poveča izkoristek.

Ne smemo pozabiti, da bo radiator, ki je med namestitvijo nagnjen za več kot 1°, vplival na izkoristek katerega koli plinskega kotla. In če je nepravilno nameščenih več naprav, tega ni mogoče nadomestiti z nobenimi nastavitvami kotla. Edina pravilna rešitev bo odprava pomanjkljivosti, čeprav je to drago.

Toda pri visokih toplotnih izgubah zaradi nizke energetske učinkovitosti stavbe ne bo mogoče doseči visoke učinkovitosti delovanja ogrevalne opreme. Tako največ toplote uhaja skozi stara okna z režami, neizolirane stene, vrata in strehe.

To pomeni, da v takih primerih zaradi rež, prepiha in drugih pomanjkljivosti izkoristek tudi sodobnih kotlov pade za desetine odstotkov. Tega ni mogoče nadomestiti z nastavitvami ali kakršnimi koli drugimi načini. V taki situaciji je treba razmisliti o zamenjavi oken, toplotni izolaciji sten, tal ali stropa, še bolje pa – vsega naenkrat.

Način #4 — vzdrževanje in čiščenje toplotnega izmenjevalnika

Visoko učinkovitost katerega koli plinskega kotla lahko dosežemo in ohranjamo ne s spontanimi ukrepi (po ugotovitvi njegove nizke učinkovitosti), temveč s sistematičnim izvajanjem določenih postopkov – tehničnim vzdrževanjem ogrevalne enote. Priporočamo, da se seznanite s posebnostmi izbire plinske družbe in sklenitvijo pogodbe o vzdrževanju plinskega kotla.

Tak sklop operacij je sestavljen iz pregleda in preizkusnih del. Ti bodo omogočili odkrivanje in odpravo vseh vrst pomanjkljivosti, ki znižujejo izkoristek, že v zgodnjih fazah. To ne bo preprečilo le zmanjšanja učinkovitosti, ampak tudi obrabo kotla in drugih elementov ogrevalnega sistema.

Posebno pozornost je treba nameniti čiščenju toplotnega izmenjevalnika. Razlog je v tem, da se na njegovih notranjih površinah hitro začne tvoriti obloga. Spominja na usedlo apno na površini običajnega kotlička. Posledično po določenem času plinski kotel potrebuje več časa, da ogreje nosilec toplote na želeno temperaturo. Torej je očitno zmanjšanje izkoristka, poleg tega pa pri zamašitvi pride do pregrevanja toplotnega izmenjevalnika, kar lahko povzroči njegovo prezgodnjo okvaro.

Na fotografiji je vidno, da so kanali toplotnega izmenjevalnika zamašeni s karbonati (usedlinami soli). To vodi do znatnega zmanjšanja izkoristka in prezgodnje okvare kotla. Navedenim negativnim posledicam se lahko izognemo, če redno izvajamo čiščenje kanalov.

Čiščenje plinskega kotla se lahko izvaja na tri načine.

In sicer:

• z ročnim čiščenjem (mehanski način);
• s pomočjo posebne raztopine za pranje toplotnega izmenjevalnika kotla (kemična metoda);
• hidrodinamična metoda.

Za mehansko čiščenje, po zaprtju dobave plina in izpustu toplotnega medija, se izvede demontaža kotla. Ki se konča z odstranitvijo toplotnega izmenjevalnika.

Nato se s pomočjo strgala, ščetk, navadnega sesalnika odstranijo usedline iz njegovih notranjih kanalov. Pri tem je potrebna previdnost in natančnost, saj lahko toplotni izmenjevalnik zlahka poškodujemo.

Po končanem čiščenju se izvede montaža kotla in preverjanje tesnosti toplotnega izmenjevalnika in njegovih povezav.

Čiščenje s kemično metodo (s pomočjo pralne raztopine) je enostavnejši in učinkovitejši postopek. Vendar bo treba toplotni izmenjevalnik vseeno demontirati. Nato se vanj vlije posebno sredstvo, ki se spopade tudi z najbolj trdovratnimi usedlinami (trivalentnim železom, solnim karbonatom). Po odvajanju kisline je treba njene ostanke iz toplotnega izmenjevalnika odstraniti z vodo, tako da jo s pomočjo boosterja spustimo skozi toplotni izmenjevalnik.

Edina pomembna pomanjkljivost kemične metode čiščenja toplotnega izmenjevalnika je potreba po uporabi posebne opreme (booster).

Hidrodinamično pranje je najenostavnejši način čiščenja plinskega kotla za povečanje izkoristka. Ker demontaža opreme ni potrebna in vse, kar je potrebno, je začrpati navadno vodo (z abrazivnim polnilom) v ogrevalni sistem in jo prečrpavati, pri čemer se tlak postopoma povečuje. Za izvedbo postopka sta potrebni črpalka in posebne šobe.

Čiščenje toplotnega izmenjevalnika je treba izvajati vsaj enkrat na 2 leti, kar bo pomagalo ohraniti izkoristek plinskega kotla na stabilno visoki ravni.

Najbolj dostopen način čiščenja toplotnega medija je mehanska metoda – ročno čiščenje s ščetkami.

Najbolj dostopen način odstranjevanja oblog iz toplotnega izmenjevalnika je njegovo čiščenje s pomočjo ščetk in drugih priročnih materialov. Toda najbolj učinkovita in malo zamudna metoda se šteje uporaba posebnih raztopin.

Način #5 — čiščenje ogrevalnega medija

Še en dostopen način povečanja učinkovitosti ogrevalne opreme je namestitev filtrov v ogrevalni sistem.

Priporočljivo je začeti navedeni postopek z analizo kakovosti toplotnega medija, in sicer laboratorijsko. Za to bo treba porabiti denar, vendar bo tako postalo znano, katere filtre je treba uporabiti.

Danes se aktivno uporabljajo naslednje njihove vrste:

• grobega čiščenja;
• finega čiščenja;
• magnetni.

Prva različica (filtri grobega čiščenja) so učinkoviti, če so v toplotnem nosilcu veliki delci umazanije (od polmikrona). Filtri finega čiščenja služijo za čiščenje vode, če so v njej odkrite suspenzije z najbolj drobnimi delci. Pogosto se izdelki obeh tipov uporabljajo skupaj.

Magnetni filtri uspešno obvladajo čiščenje toplotnega nosilca kovinskih delcev. Pred drugimi vrstami onesnaženj ne ščitijo plinskih kotlov.

Čiščenje toplotnega nosilca, skupaj s pranjem ogrevalne opreme, omogoča znatno povečanje izkoristka. In kar je najpomembneje, tak rezultat bo stabilen skozi celotno življenjsko dobo kotla.

Varnostni ukrepi pri povečanju izkoristka

Še pred 20–30 leti je bila cena energetskih virov na postsovjetskem prostoru nizka, zato nihče ni posvečal pozornosti parametru, kot je izkoristek. Navsezadnje je zmogljivost reševala vse. Ko pa je plin začel naraščati v ceni, sodobne tehnologije pa še niso bile na voljo, so mojstri začeli modernizirati plinske kotle z namenom povečanja učinkovitosti na dostopne načine.

Pri izvajanju kakršnih koli del s plinsko opremo je treba upoštevati varnostne ukrepe ter imeti posebna znanja in orodja. Prav tako ne smete uporabljati z zakonom prepovedanih načinov za povečanje izkoristka.

Na primer, s pritrjevanjem bakrenih, aluminijastih plošč na toplotne izmenjevalce za izboljšanje prenosa toplote. Zmanjševali so toplotne izgube strukturnih elementov ogrevalnih naprav s privarjanjem tujih elementov. Spreminjala se je avtomatika in toplotni izmenjevalci. Uporabljeni so bili tudi drugi podobni načini. Izkoristek se je povečeval, država in plinska služba pa se nista odzivali na »ustvarjalnost« mojstrov.

Zdaj je vse drugače in ustrezni zakoni prepovedujejo spreminjanje konstrukcije plinskih kotlov, ki morajo biti certificirani, prav tako vsi njihovi posamezni elementi. Posledično ni dovoljeno povečevati izkoristka z zamenjavo mehanskih, električnih in drugih komponent ogrevalnih naprav s tujimi (nestandardnimi).

Za kršitev navedenih zahtev lahko nastopi:

• Upravna odgovornost. Če zaposleni v gorgazu odkrijejo poseg v konstrukcijo kotla, pri tem pa ni bilo nobenih incidentov, bo treba plačati globo v višini 100–150 €. Na to opozarja člen 7.19 KoAP. V hudih primerih lahko plinska služba celo prekine pogodbo o vzdrževanju in ustavi dobavo goriva.
• Kazenska odgovornost. O tem priča zvezni zakon z dne št. 229-FZ z dne 29.07.2018 »O spremembah člena 215.3 UKRF in členov 150 in 151 UPK RF«. Ta pravila bodo začela veljati, če bodo spremembe konstrukcije povzročile resne posledice.

Torej ni vredno tvegati človeških življenj, da bi povečali učinkovitost kotla za nekaj odstotkov.

Zaključki in koristen video na to temo

Prvi video posnetek vam bo pomagal razumeti, kako se izvaja čiščenje toplotnega izmenjevalnika kotla, kar bo pomagalo znatno povečati njegov izkoristek.

Naslednji video posnetek vam bo omogočil, da se seznanite s tem, kako se izvaja čiščenje plinskega gorilnika z namenom povečanja učinkovitosti kotla.

Izkušnje kažejo, da je mogoče doseči maksimalni izkoristek kotla z njegovim sistematičnim tehničnim vzdrževanjem s pravočasnim čiščenjem gorilnikov, toplotnega izmenjevalnika od produktov zgorevanja in umazanije. Prav tako s pravilno namestitvijo in uporabo radiatorjev. Poleg tega se lahko z visoko učinkovitostjo odlikuje le sodobna visokotehnološka oprema.

Ste opazili neskladje ali želite dopolniti naše gradivo s koristnimi priporočili za povečanje izkoristka kotla? Pustite svoje komentarje, sodelujte v razpravi in postavite svoja vprašanja našim strokovnjakom – obrazec za povratne informacije se nahaja spodaj.