Несомненно, КПД отопительных котлов является важным показателем эффективности их работы. Вместе с тем, эта величина не является определяющей при оценке эффективности работы отопительной системы в целом.
В данной статье приводится опыт США по определению энергоэффективности локальных отопительных систем и оптимизации затрат на отопительный сезон.
Российские нормативные документы, определяющие технические требования к котлам, (ГОСТ 20219-74, ГОСТ 11032-80, ГОСТ 10617-83) предписывают определять тепловую нагрузку газовых котлов по формуле:
N = В*QH, ккал/ч, где В – часовой расход газа, куб.м/час,
QH – низшая теплота сгорания газа, приведенная к нормальным условиям, ккал/куб.м.
В отличие от российских, стандартами США на газовые котлы (при расчете нагрузки) применяется высшая теплота сгорания ()в), которая в 1,11 раза превышает QH, для природного газа и на 6% – для легкого жидкого топлива.
В результате величина тепловой нагрузки, рассчитанная по высшей теплоте сгорания природного газа, на 11% больше, чем принятая по российским нормам. (Как известно, высшая и низшая теплота отличаются на величину скрытой теплоты парообразования, т.е. на количество теплоты, выделяющейся при полной конденсации водяных паров, образующихся при горении газа).
Так как величина КПД является функцией тепловой нагрузки (и, соответственно, теплоты сгорания газа), то величины КПД, рассчитанные в соответствии со стандартом США, на 11% ниже, чем рассчитанные по российским стандартам.
Очевидно, что величина КПД, рассчитанная по высшей теплоте для любых котлов, никогда не бывает более 100%, в то время как КПД котлов конденсационного типа, рассчитанный по низшей теплоте (применяющейся в росиии и странах СНГ), превышает 100%.
В США величине КПД котла не придают столь решающего значения, какое оно имеет в росиии и странах СНГ. Это связано с тем, что величина КПД является характеристикой котла только в режиме непрерывной работы (при номинальной производительности). Этот режим применяется на испытательных стендах при определении фактических параметров котлов либо в непрерывном производственном цикле с постоянной нагрузкой, но такой режим для отопительных систем невозможен. Это связано с переменной тепловой нагрузкой на котлы в течение годового цикла эксплуатации системы.
Именно поэтому, в соответствии с рекомендациями Министерства энергетики США и Национального Бюро по Стандартам США, в инженерных расчетах принято рассматривать не величину КПД котлов, а коэффициент эффективности системы.