Система отопления от отработанных газов

9.4. Использование теплоты, уносимой с отработавшими газами

Отработавшие газы двигателя содержат значительное количество тепловой энергии. Ее можно использовать, например, для отопления автомобиля. Подогрев воздуха отработавшими газами в газовоздушном теплообменнике системы отопления опасен из-за возможности прогорания или негерметичности его трубок. Поэтому для переноса теплоты используют масло или другую незамерзающую жидкость, нагреваемую отработавшими газами.

Еще целесообразнее использовать отработавшие газы для привода вентилятора системы охлаждения. При больших нагрузках двигателя отработавшие газы имеют наиболее высокую температуру, а двигатель нуждается в интенсивном охлаждении. Поэтому использование турбины, работающей на отработавших газах для привода вентилятора системы охлаждения, весьма целесообразно и в настоящее время начинает находить применение. Такой привод может автоматически регулировать охлаждение, хотя это достаточно дорого.

Более приемлемым с точки зрения стоимости можно считать эжекционное охлаждение. Отработавшие газы отсасывают из эжектора охлаждающий воздух, который смешивается с ними и отводится в атмосферу. Такое устройство дешево и надежно, так как не имеет никаких движущихся деталей. Пример эжекционной системы охлаждения показан на рис. 82.

Рис. 82. Схема эжекторного охлаждения

Эжекционное охлаждение было с успехом применено в гоночных автомобилях «Татра» и в некоторых специализированных автомобилях. Недостатком системы является высокий уровень шума, так как отработавшие газы необходимо непосредственно подводить в эжектор, а расположение глушителя шума за ним вызывает трудности.

Основным способом использования энергии отработавших газов служит их расширение в турбине, которая наиболее часто используется для привода центробежного компрессора наддува двигателя. Ее можно использовать также и для других целей, например, для упомянутого привода вентилятора; в турбокомпаундных двигателях она непосредственно соединяется с коленчатым валом двигателя.

В двигателях, использующих в качестве топлива водород, теплоту отработавших газов, а также отведенную в систему охлаждения можно использовать для нагревания гидридов, извлекая тем самым содержащийся в них водород. При таком способе эта теплота аккумулируется в гидридах, и при новой заправке гидридных баков водородом она может быть использована в различных целях для нагревания воды, отопления зданий и т. д. Этот способ использования энергии, теряемой при отводе теплоты в окружающую атмосферу, будет рассмотрен далее в гл. 19.

Энергию отработавших газов частично применяют для улучшения наддува двигателя, используя возникающие колебания их давления в выпускном трубопроводе. Использование колебаний давления состоит в том, что после открывания клапана в трубопроводе возникает ударная волна давления, со скоростью звука проходящая до открытого конца трубопровода, отражающаяся от него и возвращающаяся к клапану в виде волны разрежения. За время открытого состояния клапана волна может несколько раз пройти по трубопроводу. При этом важно, чтобы к фазе закрывания выпускного клапана к нему пришла волна разрежения, способствующая очистке цилиндра от отработавших газов и продувке его свежим воздухом. Каждое разветвление трубопровода создает препятствия на пути волн давления, поэтому наиболее выгодные условия использования колебаний давления создаются в случае индивидуальных трубопроводов от каждого цилиндра, имеющих равные длины на участке от головки цилиндра до объединения в общий трубопровод.

Скорость звука не зависит от частоты вращения двигателя, поэтому во всем ее диапазоне чередуются благоприятные и неблагоприятные с точки зрения наполнения и очистки цилиндров условия режима работы: На кривых мощности двигателя Ne и его среднего эффективного давления ре это проявляется в виде «горбов», что хорошо видно на рис. 83, где изображена внешняя скоростная характеристика двигателя гоночного автомобиля фирмы «Порше». Колебания давления используют также и во впускном трубопроводе: приход волны давления к впускному клапану, особенно в фазе ею закрывания, способствует продувке и очистке камеры сгорания.

Рис. 83. Внешняя скоростная характеристика двигателя гоночного автомобиля ‘Порше’ (ФРГ)

Если с общим выпускным трубопроводом соединяется несколько цилиндров двигателя, то число их должно быть не более трех, а чередование работы — равномерным с тем, чтобы выпуск отработавших газов из одного цилиндра не перекрывал и не влиял на процесс выпуска из другого. У рядного, четырехцилиндрового двигателя два крайних цилиндра обычно объединяются в одну общую ветвь, а два средних цилиндра — в другую. У рядного шестицилиндрового двигателя эти ветви образованы соответственно тремя передними и тремя задними цилиндрами. Каждая из ветвей имеет самостоятельный вход в глушитель, или на некотором расстоянии от него ветви объединяются и организуется их общий ввод в глушитель.

Форум Журнала С.О.К. Сантехника Отопление Кондиционирование

Список форумов сантехника, отопление, вентиляция и кондиционирование, водоснабжение, насосы, когенерация, СНиП.

• Список форумов‹Форумы‹Отопление
• Изменить размер шрифта
• Версия для печати

• Поиск
• FAQ
• Регистрация
• Вход

Использование отработанных газов для обогрева.

Модератор: С.О.К.

Использование отработанных газов для обогрева.

Стас » Пт мар 21, 2008 8:31 am

lsv » Пт мар 21, 2008 10:07 am

Во первых важный момент — конденсат. Как собирать и куда девать ?
При отборе остатков тепла у газов он появится стопудово.
Во вторых — мощности выхлопа будет мало для отопления даже малой площади.
В третьих — дымоход должен быть доступен для чистки. Пусть даже редкой.
В турбокотлах температура газов невысокая. Меня удивило, что даже в мороз почти нет пара из трубы (Домикомпакт F24).

Раз такая идея ранее никому в голову не приходила, значит её целесообразность очень сомнительна.
Куда более важнее утеплить жилье (окна, потолки, наруж.стены)

Стас » Пт мар 21, 2008 11:22 am

sergey 73 » Пт мар 21, 2008 1:00 pm

sergey 73 » Пт мар 21, 2008 1:03 pm

taran » Пт мар 21, 2008 2:08 pm

proekt » Пт мар 21, 2008 4:09 pm

Вы изобретаете велосипед
Вернее — экономайзер
Остудите газы ниже точки росы — поличите конденсат и дополнительную теплоту которая выделится при конденсации.

Вот только куды Вы денете конденсат?

В вопросы увеличения сопротивления газового тракта пока не будем углубляться.

anzor » Пт мар 21, 2008 11:36 pm

2.5 см , везут из Чехии по моиму .

proekt » Пт мар 21, 2008 11:42 pm

sergey 73 » Сб мар 22, 2008 7:37 am

anzor » Сб мар 22, 2008 12:58 pm

Я говорю про заводские дымоходы из нержавейки , а если вести дымоход то почему не тот который в состоянии нагреть помешение без затрат и выглядит вполне пристойно. Чехи наверно посчитали перед тем как пускать в производство.

Как бороться с газообразованием и шумом в системах отопления

Даже если проектирование отопительной системы было выполнено на высшем уровне (с применением современных технологий) – никто не гарантирует, что во время эксплуатации не произойдет какое-то ЧП. Особенно часто это случается на начальном этапе, т.е. сразу после ее установки.

Что это может быть? Например, образование газов внутри отопительной системы. Либо же неприятный шум от приборов. Причины, по которым появляются данные неудобства, могут быть различными. Рассмотрим их подробнее, также отметим способы, которые помогут исправить данные неудобства.

Почему образуются газы?

Газы в системе отопления могут образовываться по 3 причинам.

Первая кроется в воздухе, которым заполняется система:

• в систему он попадает вместе с водой;
• во время нагрева выходят растворенные газы;
• в итоге образуются так называемые газовые мешки, которые появляются из-за разницы в удельном весе газе и воды.

Вот почему специалисты не рекомендуют сливать воду. Хотя в редких случаях, как исключение, можно (когда в том есть острая необходимость).

Вторая причина заключается в том, что в системе остаются органические остатки. При разложении они выделяют метан, который постепенно скапливается в отопительных приборах. Правда, это явление временное, ведь метан исчезает после полного разложения остатков.

Следующая причина – самая проблематичная, поскольку из-за нее газы образуются в большом объеме. Обусловлена она качеством используемой в системе воды.

Вода с высокой степенью агрессивности может содержать растворенный углекислый газ и различные яды искусственного происхождения. И когда такая жидкость подается в отопительную систему – начинается реакция с металлом. В итоге появляется коррозия и бурно выделяются газы (чаще всего – водород).

При наличии всех трех причин, проблемы будут колоссальными:

• замедлится циркуляция воды (или полностью прекратится);
• увеличится уровень шума во время циркуляции;
• уменьшится теплоотдача радиаторов (комната будет обогреваться хуже, чем обычно);
• разные компоненты системы будут подвержены коррозии.

И если не устранить их – данные неудобства могут сохраняться несколько сезонов.

Что делать, если в системе отопления образуются газы?

Итак, вы поняли, что отопительная система стала более шумной и хуже отапливает помещение. Что делать в таком случае? Попробуйте устранить данные неудобства следующим образом:

1. Хорошо промойте систему водой. Это поможет вымыть различные остатки, из-за которых и образуются газы. После пары часов циркуляции вода сливается через кран.
2. Снова заполните систему водой. Желательно, чтобы ее жесткость составляла 12-14 французских градусов, а уровень pH – от 6,5 до 8. Заливать умягченную воду нельзя ни при каких обстоятельствах!
3. Заполнив систему водой, нагрейте ее до 85-90°C. И повторите данную процедуру несколько раз. Это должно поспособствовать выделению воздуха.
4. Газовые мешки можно выпустить с помощью вентилей ручного типа. Но данная процедура даст эффект лишь при условии, что внутри системы используется вода надлежащего качества. При таком раскладе газ образуется в малых количествах, поэтому и выпуск воздуха будет результативным.
5. Если жесткость и pH воды сильно отличаются от оптимальных – высоки риски интенсивного образования газов. Все из-за агрессивности воды, вызывающей коррозию, которая наносит вред системе. Тут нужно принимать конкретные действия – причем быстро.

Также можно предпринять следующие весьма эффективные меры:

• оборудуйте радиаторы отопления автоматическими клапанами поплавкового типа (чтобы спускать с их помощью газ);
• добавьте в воду полиамины типа Cillit HS 23 Combi (они предотвратят появление коррозии и дальнейшее образование газов);
• старайтесь никогда полностью не закрывать перекрывающие клапаны (это поспособствует выходу газов, если они образуются).

Увеличение уровня шума

Чаще всего причиной шума считаются обогреватели и радиаторы отопления. Но это ошибочное мнение. Неоднократные проверки специалистов показали, что радиаторы не шумят сами по себе. Они только выступают проводниками шума, который вызван иными причинами.

Так почему он появляется? Обычно отопительная система издает шум по следующим причинам:

1. Вода поступает в радиатор с чрезмерной скоростью (по уровню шум примерно равен шуму воды с крана на кухне или в ванной).
2. В верхней части прибора скопился воздух. Причина здесь заключается в том, что верхняя полость отопительного прибора заполнена не полностью. Чтобы это предотвратить, используйте нижнее подключение радиатора. Например, такая практика применяется при монтаже однотрубных или модульных систем. Как альтернатива подойдет установка радиаторного клапана типа UNIVER.
3. Параметры циркуляционного оборудования, которое обеспечивает поток теплоносителя, отличаются от запланированных. Из-за этого появляется резонанс в системе.
4. Опорные кронштейны не совпадают с точками опоры прибора. Из-за этого появляется специфический шум, напоминающий удары по металлу. Чаще всего их слышно во время нагрева и охлаждения.
5. Трубы некорректно вмонтированы в стену. Скорее всего, при монтаже не была предусмотрена свобода движения при тепловом расширении. Шум, который возникает, идет по трубам. Причем он неприятный, с постоянными постукиваниями, повторяющимися при сильных температурных колебаниях.

Полимерных и металлополимерных труб это не касается. Ровно как и медных, которые защищены изоляцией, так как медь на порядок мягче железа.

Как устранить шум в системе отопления?

Способы устранения шума в отопительной системе напрямую зависят от причины, по которой он появился.

Что делать, если проблема вызвана скоростью водяного потока? Поставить устройство регулировки протока и ограничить его до нужной величины. Если из-за чрезмерного напора насоса шум не пропадет – тогда можно попробовать вставить зон диаметром 18 мм, напрямую подсоединив к впускному клапану радиатора. Так удастся добиться равномерного поступления воды вплоть до крайней секции с противоположенной стороны.

Что делать, если шум появляется из-за наличия газов? Его можно устранить с помощью автоматического клапана, выпускающего воздух. Он поможет решить данную проблему.

А от резонанса, который появляется при работе циркуляционного оборудования можно избавиться, если нормализовать производительность, напор и обороты мотора. То есть, выставить их в соответствии с параметрами системы. Также между оборудованием и трубами можно установить противовибрационные муфты. Иногда это помогает решить данную проблему.

Если шум появляется из-за того, что радиатор прикреплен на опорных кронштейнах – то избавиться от него проще простого. Достаточно просто надеть на них резиновые прокладки.

А устранить шум, появляющийся из-за теплового расширения труб помогут специальные меры. Например, можно воспользоваться изоляцией, чтобы обеспечить свободное движение труб внутри нее.

Проще предотвратить, чем исправлять

Чтобы избежать таких неприятных явлений, как образование газа и увеличение уровня шума, доверяйте монтаж систем отопления профессионалам. Ведь это не шутки. Любые недочеты и косяки рано или поздно всплывут, и вам придется их устранять. А это повлечет за собой сначала дискомфорт, а затем – лишние финансовые расходы.

И не важно, что именно вы используете – электрический конвектор, панельный обогреватель или обычный радиатор отопления. Доверьте установку оборудования специалистам и спите спокойно. Их услуги стоят не так уж и дорого – особенно, если сравнивать с расходами на устранение проблем, которые обязательно возникнут.