Kondenzacijski kotao - za i protiv, princip rada

Pri 56 ° C - u tzv. Točki rošenja - voda prelazi iz parnog stanja u tekućinu, drugim riječima, dolazi do kondenzacije vodene pare. Istovremeno se oslobađa dodatna energija, u jednom trenutku potrošenom na isparavanje vode, au običnim plinskim kotlovima gubi se zajedno s isparavajućom mješavinom para-plin. Kondenzacijski kotao može "podići" toplinu koja nastaje u procesu kondenzacije vodene pare i prenositi je na rashladno sredstvo.

Proizvođači kondenzacijskih generatora topline neprestano skreću pozornost svojih potencijalnih kupaca na neuobičajeno visoku učinkovitost uređaja koje proizvode - iznad 100%. Kako je to moguće? Zapravo, nema proturječja s kanonima klasične fizike. Samo u ovom slučaju koristite drugačiji sustav izračuna.

Često se, procjenjujući učinkovitost kotlova za grijanje, izračunava koliko se oslobođene topline prenosi na rashladno sredstvo. Toplina, "oduzeta" u uobičajenom bakru, a toplina iz dubokog hlađenja dimnih plinova će dati u iznosu 100% učinkovitosti. Ali ako ovdje dodamo i toplinu koja se oslobađa tijekom kondenzacije pare, dobit ćemo ~ 108-110%. Sa stajališta fizike, takvi izračuni nisu posve točni. Pri izračunavanju učinkovitosti potrebno je uzeti u obzir ne oslobođenu toplinu, već ukupnu energiju koja se oslobađa tijekom izgaranja mješavine ugljikovodika određenog sastava. To će uključivati ​​energiju utrošenu na prijenos vode u plinovito stanje (kasnije oslobođeno u procesu kondenzacije). Iz toga slijedi da je učinkovitost, koja prelazi 100%, samo lukav potez trgovaca koji iskorištavaju nesavršenost zastarjele formule za izračunavanje. Ipak, treba priznati da, za razliku od konvencionalnog konvekcijskog kotla, kondenzatni kotao može sve "iscijediti" ili gotovo sve iz procesa sagorijevanja goriva. Vidljive su pozitivne točke - veća učinkovitost i manja potrošnja fosilnih resursa. Uređaj glavnih jedinica kondenzacijskog kotla

Sa strukturne točke gledišta, kondenzacijski kotao nije mnogo, ali je još uvijek različit od normalnog plinskog kotla.Njegovi glavni elementi su:

• komora za izgaranje opremljena plamenikom, sustavom za napajanje gorivom i ventilatorom za puhanje zraka;
• izmjenjivač topline br. 1 (primarni izmjenjivač topline);
• komora dopunska mješavina pare i plina za hlađenje na temperaturu blizu 56-57 ° C;
• izmjenjivač topline br. 2 (kondenzacijski izmjenjivač topline);
• spremnik kondenzata;
• dimnjak za ispuštanje hladnoće dimnih plinova;
• pumpe koja cirkulira vodu u sustavu.

1. Dimnjak. 69. 67. Ekspanzijska posuda. 2'67. Površine za prijenos topline. 69. 67. Modulirani plamenik. 2 '' 67. Ventilator plamenika. 69. 67. Pumpa. 69. 67. Upravljačka ploča. U primarnom izmjenjivaču topline koji je povezan s komorom za izgaranje, plinovi koji se razvijaju se hladi na temperaturu koja je znatno viša od točke rošenja (zapravo, konvencionalni kotlovi konvekcijskog plina izgledaju ovako). Zatim se smjesa dima silom šalje u izmjenjivač topline kondenzacije, gdje se dalje hladi do temperature ispod točke rosišta, tj. Ispod 56 ° C. U ovom slučaju, vodena para se kondenzira na zidovima izmjenjivača topline, "odustajući od potonjeg". Kondenzat se skuplja u posebnom spremniku, odakle teče kroz kanalizaciju. Voda koja igra ulogu rashladne tekućine kreće se u suprotnom smjeru od smjese para-plin. Hladna voda (povratna voda za grijanje) je prethodno zagrijana u kondenzacijskom izmjenjivaču topline. Zatim ulazi u primarni izmjenjivač topline gdje se zagrijava na višu temperaturu koju postavlja korisnik. Kondenzat je, nažalost, ne čista voda, kao što mnogi vjeruju, već smjesa razrijeđenih anorganskih kiselina. Koncentracija kiselina u kondenzatu je niska, ali s obzirom na činjenicu da je temperatura u sustavu uvijek visoka, može se smatrati agresivnom tekućinom. Zbog toga se u proizvodnji takvih kotlova (prije svega kondenzacijskih izmjenjivača topline) koriste kiselootporni materijali - nehrđajući čelik ili silumin (aluminij-silicijska legura). Izmjenjivač topline se obično lijeva jer su zavareni spojevi ranjiva točka - tu počinje proces korozivnog razaranja materijala. Para se mora kondenzirati na kondenzacijskom izmjenjivaču topline. Sve što je ušlo u dimnjak, s jedne strane, gubi se na grijanje, as druge - ima destruktivni učinak na materijal dimnjaka. Upravo iz tog razloga dimnjak je izrađen od nehrđajućeg čelika ili plastike otporne na kiselinu, a na njegove horizontalne dijelove pričvršćena je mala kosina tako da se voda koja nastaje tijekom kondenzacije neznatnih količina pare, koja još ulazi u dimnjak, odvodi natrag u kotao. Treba uzeti u obzir da se dimni plinovi koji izlaze iz kondenzata snažno hladi, a sve što se u kotlu ne kondenzira nužno će se kondenzirati u dimnjaku.

U različita vremena dana, potrebne su različite količine topline iz kotla za grijanje, koje se može regulirati pomoću plamenika. Plamenik na kondenzacijskom kotlu može biti moduliran, tj. S mogućnošću glatke promjene snage tijekom rada, ili nemodeliran - s fiksnom snagom. U potonjem slučaju, kotao se prilagođava zahtjevima vlasnika promjenom frekvencije plamenika. Većina modernih kotlova dizajniranih za grijanje privatnih kuća opremljeni su simuliranim plamenikom.

Dakle, nadamo se da imate opću ideju o tome što je kondenzacijski kotao, kako radi i na kojem principu radi. Međutim, najvjerojatnije, ove informacije neće biti dovoljno da shvate da li je to vrijedi za vas osobno za kupnju takve opreme. Kako bismo vam pomogli u donošenju ove ili one odluke, ispričat ćemo vam sve prednosti i nedostatke, prednosti i nedostatke kondenzacijskog kotla, uspoređujući ga s tradicionalnim konvekcijskim kotlom.

Prednosti kondenzacijskog kotla

Popis prednosti kondenzacijskog kotla je impresivan, što u konačnici objašnjava sve veću popularnost ove vrste grijaćih uređaja:

• Ušteda goriva u usporedbi s konvencionalnim konvekcijskim kotlom može doseći 35%.
• Smanjenje štetnih emisija tijekom prijelaza s tradicionalnih modela na kondenzacijske modele procjenjuje se na prosječno 70%.
Niska temperatura dimnih plinova omogućuje ugradnju plastičnih dimnjaka koji su znatno jeftiniji od klasičnih čeličnih.
• Niska razina buke povećava razinu udobnosti ljudi koji žive u kući.

Porazgovarajmo o nekim od navedenih prednosti kondenzacijskih kotlova detaljnije.

Ušteda goriva kod niskotemperaturnih sustava

Potrošnja goriva izravno ovisi o snazi ​​opreme i opterećenju sustava grijanja.Za zagrijavanje kuće s površinom od 250 m 2> 135, dovoljan je kondenzacijski kotao od 28 kilovata s maksimalnom brzinom protoka plina od 2,55 m3 / h. Klasični kotao istog kapaciteta potrošit će 3.25 m

3> 135 / h. Pod uvjetom da kotao radi šest mjeseci od dvanaest, uštedjet ćete oko 3.000 rubalja godišnje. (po trenutnim cijenama za glavni plin za ruske potrošače). Vjerojatno je teško uštedjeti takve uštede - ne pokriva čak ni razliku u troškovima godišnjeg održavanja kotlova.

Ali pogledajmo situaciju očima prosječnog europskog potrošača, kojem prirodni plin košta četiri do pet (ili čak više) puta skuplje. Iznos štednje u ovom slučaju bit će oko 300 eura, ali vrijedi boriti se. Potrošnja plina u kondenzacijskim kotlovima različitih kapaciteta:

Smanjenje štetnih emisija

pri sagorijevanju fosilnih goriva ugljični dioksid u interakciji s vodom. Osim toga, u svakom gorivu uvijek postoje nečistoće spojeva sumpora, fosfora, dušika i niz drugih elemenata. Pri izgaranju se iz njih formiraju odgovarajući oksidi, koji u kombinaciji s vodom proizvode i kiseline.

U konvencionalnim konvekcijskim kotlovima, vodene pare pomiješane s kiselinama (ugljen, sumpor, dušik, fosfor) ispuštaju se u atmosferu. Kondenzacijski kotlovi nemaju taj nedostatak: kiseline ostaju u kondenzatu. Međutim, s obzirom na probleme s odlaganjem kondenzata, ozloglašena ekološka prihvatljivost ove opreme može se dovesti u pitanje.

Potrošnja kondenzacijskog kotla

Kondenzacijski kotao sa svim njegovim prednostima ne može se nazvati idealnom opremom za grijanje, jer nije bez nedostataka:

• visoka cijena; 47> visoku cijenu izmjenjivača topline (i, posljedično, potrebu za pažljivim praćenjem stanja cijelog sustava grijanja);
• neodgovarajuću uporabu u visokotemperaturnim sustavima;
• poteškoća u iskorištavanju kondenzata; osjetljivost na kvalitetu zraka.

Cijena

Morate platiti dodatne postotke toplinske energije. Tehnički gledano, kondenzacijski kotao je složeniji i stoga skuplji. Trošak dobrog domaćeg kondenzata poznatog proizvođača je nekoliko puta veći od troška klasične jedinice istog kapaciteta. Naravno, takva se oprema kupuje više od desetljeća, što znači da ima smisla dati prednost inovativnim tehnologijama koje povećavaju udobnost rada.

Uobičajeno, svi modeli kondenzacijskih kotlova mogu se podijeliti u tri cjenovne kategorije - premium, srednji i ekonomski razred: 1. Premium klasa je dizajnirana za nekoliko kupaca. Kondenzacijski kotlovi Premium klase uključuju, primjerice, modele njemačkih marki. Ova oprema je učinkovita u radu i prikladna za rad, zadovoljava europske ekološke standarde, izrađena je od visokokvalitetnih materijala. "Premium" kotlovi imaju mnoge korisne funkcije koje značajno povećavaju razinu udobnosti tijekom rada: programiranje načina rada (npr. Održavanje sobne temperature na minimalnoj razini u odsutnosti vlasnika ili neznatno smanjenje temperature noću), regulacija ovisna o vremenskim prilikama, inteligentna interakcija s drugim generatorima topline , daljinski upravljač pomoću posebnog programa na mobilnom telefonu, itd. Jedini negativ je visoka cijena. 2'185'2'181. Srednja klasa uključuje jeftiniju robu, ali s nešto skromnijim potrošačkim kvalitetama. To su ekonomične i ekološki prihvatljive jedinice koje zadovoljavaju sve zahtjeve i pružaju visoke performanse. Odlikuju se širokim rasponom funkcija i opremljeni su sustavom automatskog upravljanja koji neovisno mijenja parametre ovisno o temperaturi medija za prijenos topline i zraka u prostoriji. 2'192-2'181. Ekonomska klasa namijenjena je onima koji su spremni prihvatiti nižu razinu udobnosti radi ekonomije. "Masovni" proizvod uvijek vodi u smislu prodaje. Vodeće pozicije na tržištu kondenzacijskih kotlova u ekonomskoj klasi pripadaju korejskim i slovačkim tvrtkama. Njihovi proizvodi su dva ili više puta jeftiniji od premium modela. Još jedna prednost ove opreme je prilagodba ruskim uvjetima rada. Niskotarifne kondenzatorske jedinice s jednostavnom funkcionalnošću tiho toleriraju prekide napajanja i padove tlaka kada skupa automatizacija prestaje raditi.

Procjenjujući vaše financijske mogućnosti, morate uzeti u obzir neizbježne troškove instalacije i puštanja u rad opreme, što će vas također koštati vrlo, vrlo skupo.

Treba imati na umu da kondenzacijski kotao tijekom rada osigurava uštedu plina.Međutim, ta je štednja toliko varljiva da se ulaganje uskoro neće isplatiti. To znači da je prije kupnje kondenzacijske topline vrijedno napraviti preliminarnu procjenu: hoće li troškovi uštede goriva opravdati visoku cijenu opreme.

Pozitivan ekonomski učinak stjecanja takvog kotla treba očekivati ​​samo pod određenim uvjetima - ako je ugrađen u trajno projektiranu novu (čitanu "u izgradnji") kuću s organiziranim niskotemperaturnim sustavom grijanja podnog grijanja. Veličina učinka izravno ovisi o prosječnoj zimskoj temperaturi, tj. O regiji u kojoj se kuća nalazi (princip je jednostavan: što je potrebno više topline, to je u ovoj tehnici više smisla).

Visoka cijena izmjenjivača topline

Izmjenjivač topline je tehnički složen i skup element. U slučaju neuspjeha, vi, kako kažu, "uđite na glavu." Za novac koji ćete potrošiti na kupnju novog izmjenjivača topline i za plaćanje zamjene, lako možete kupiti novi konvekcijski kotao istog kapaciteta.

Iz toga slijedi da je potrebno pažljivo pratiti stanje izmjenjivača topline. Isperite ga kad se začepe, bit će vrlo teško. Kod ugradnje kondenzacijskog kotla potrebno je provesti reviziju cijelog sustava grijanja - u njemu ne smije biti zahrđanih cijevi i radijatora.

Sigurnost izmjenjivača topline ovisi o kvaliteti korištenog rashladnog sredstva. Voda mora biti meka, inače će se cijevi brzo razviti unutar vage. Prisutnost hrđe, stranih tvari, soli kalcija i željeza u vodi je neprihvatljiva. Budući da kondenzat sadrži kiseline, izmjenjivač topline mora biti sposoban izdržati njihove učinke. Najčešće su izmjenjivači topline izrađeni od silumina i visokokvalitetnog nehrđajućeg čelika. Izmjenjivač topline iz silumina proizvodi se lijevanjem metala. Zbog niže cijene materijala i tehnologije proizvodnje, ovi izmjenjivači topline su jeftiniji u usporedbi s izmjenjivačima topline od nehrđajućeg čelika. Ali ovi izmjenjivači topline imaju nedostatak - oni su manje otporni na agresivna kisela okruženja.

Izmjenjivači topline od nehrđajućeg čelika izrađuju se zavarivanjem pojedinih dijelova. Konačna cijena takvih izmjenjivača topline veća je od one u siluminima. Međutim, oni bolje podnose kiselo okruženje i dodaju pouzdanost opremi.

Neprikladna uporaba u visokotemperaturnim sustavima

Obećana učinkovitost od 108-110% može se dobiti ne uvijek - stvarna vrijednost ovisi o sustavu grijanja. Postoje dva bitno različita tipa sustava grijanja - visoka temperatura i niska temperatura. Oni se razlikuju u temperaturnom rasponu rashladnog sredstva na ulazu i izlazu generatora topline.

U konvencionalnim visokotemperaturnim sustavima grijanja, omjer temperature dovodne vode i vode u povratnom krugu je obično 75-80 ° C do 55-60 ° C. Sustav s kondenzacijskim kotlom djeluje samo u režimu niskih temperatura, tj. Kada je omjer napojne i povratne temperature 50-55 ° C do 30-35 ° C. Taj je omjer idealan ako se grijanje kuće provodi uz pomoć toplih podova. Inače, za zagrijavanje prostorije bit će potrebno ugraditi dodatne radijatore s povećanom korisnom površinom od 2,5-3 puta korisnom površinom za temperaturu nositelja topline ne višu od 50 ° C. Učinkovitost kondenzacijskog kotla određuje se prvenstveno temperaturom rashladnog sredstva na ulazu. Razlog je jednostavan: što je niža temperatura vode u povratnom krugu, to je intenzivnija kondenzacija. Učinkovitost kotla u niskotemperaturnom sustavu grijanja (ulazna / izlazna temperatura je oko 30/50 ° C) može doseći iste 108-110%. Ako je takav kotao napravljen da radi u visokotemperaturnom sustavu (60/80 ° C), tada neće biti kondenzata, a učinkovitost će pasti na 98-99% - to je više od konvencionalnih konvekcijskih kotlova, ali manje nego što bi moglo biti. Dakle, ako želite izvući maksimalnu korist iz kondenzata, odluka o njegovoj instalaciji mora se donijeti u fazi projektiranja kuće. Ako kupite takav kotao za postojeću kuću s postojećim sustavom grijanja, to znači neizbježnu rekonstrukciju zgrade, zamijenivši visokotemperaturni radijatorski sustav niskotemperaturnim sustavom podnog grijanja (i takav veliki popravak je opet značajan trošak, a ekonomski učinak cijelog pothvata je izgubljen).

Teško je koristiti kondenzat

Uporaba kondenzacijskog kotla uključuje odlaganje kondenzata. A potonje se formira u znatnim količinama - jedna litra kubičnog metra spaljenog plina. Na primjer: kotao s kapacitetom od 25 kW po satu troši oko 2. 8 m 3 plina, tj. U samo jednom satu rada, a nešto manje od 3 litre kondenzata se ističe, dnevno - 70 litara.

Podsjetimo da je kondenzat otopina kiselina, što znači da pitanje gdje ga staviti nije uopće besposleno. Pa, ako je vaša kuća povezana s centraliziranim kanalizacijskim sustavom. Čak i pod strogim europskim standardima, kotlovi s kapacitetom do 28 kW ne zahtijevaju posebno korištenje kondenzata. Pretpostavlja se da se takva količina kondenzata u dovoljnoj mjeri razrjeđuje otpadnom vodom kućanstva kako se ne bi oštetile kanalizacijske cijevi. Ali što je s vlasnicima privatnih kuća s autonomnim kanalizacijom? Nemoguće je sipati u septičku jamu - korisne (i skupe) bakterije će umrijeti. Neprihvatljivo je bacati na tlo - doći će do zaslanjivanja tla, a tijekom vremena ništa neće rasti na ovom mjestu. Odlaganje 70 litara dnevno za recikliranje je iznimno teško. Samo jedan izlaz - osigurati vlastiti odvojeni sustav za neutralizaciju kiselina sadržanih u kondenzatu. Na Zapadu, gdje su zahtjevi za usklađenost sa standardima zaštite okoliša stroži od naših, katalizator se automatski dobiva pri ugradnji kondenzacijskog kotla.

Osjetljivost na kvalitetu usisnog zraka

Važno je obratiti pozornost ako želite da vaš kotao funkcionira normalno - uklanjanje produkata izgaranja i pristup zraka za izgaranje.

Jedna od razlika između kondenzacijskih kotlova i konvekcijskih kotlova je uporaba komore za izgaranje zatvorenog tipa. Konvekcijski kotlovi uzimaju zrak iz prostorije, kondenzaciju - s ulice. U prvom, prirodna cirkulacija zraka (konvekcija) se koristi za zasićenje smjese zrak-gorivo kisikom, au drugom ventilator koji dovodi zrak do plamenika. Usput, uklanjanje produkata izgaranja u njima se također provodi prisilno. Zračne mase kruže, obično kroz koaksijalni dimnjak, koji je struktura "cijevi u cijevi". Ulazni zrak se kreće kroz vanjsku šupljinu dimnjaka, a ispušni proizvodi izgaranja - kroz unutarnje.

Iz svega navedenog slijedi da kondenzacijski zahvati moraju biti vrlo osjetljivi na kvalitetu usisnog zraka. Prisutnost značajne količine prašine u zraku dovodi do brzog trošenja turbine (ventilatora).

Ne samo da je čistoća, nego i vanjska temperatura zraka od velike važnosti za normalno funkcioniranje kondenzacijskog kotla. Ako zrak ulazi u sustav kroz koaksijalnu cijev dimnjaka, onda, kao što praksa pokazuje, kanal za usis zraka zimi, u hladnom vremenu, može zamrznuti, jer je temperatura ispušnih dimnih plinova prilično niska i nisu u mogućnosti zagrijati zidove dimnjaka. To dovodi do smanjenja opskrbe kisikom potrebnog za izgaranje goriva i, kao posljedica, do smanjenja učinkovitosti opreme.

Da bi se to spriječilo, a vi ne morate povremeno zagrijati cijevi kako biste ih oslobodili od smrzavanja, ovlašteni servisni tehničari trebali bi se baviti proračunom, instalacijom, pokretanjem i podešavanjem sustava. Za podešavanje parametra odgovornog za protok zraka u količini potrebnoj za sagorijevanje goriva u kotlu određene snage, koriste se analizatori plina. Bez takve posebne opreme nije moguće postići potrebnu učinkovitost iz kotla. Osim toga, stanovnici područja s teškim klimatskim uvjetima, prilikom odlučivanja o ugradnji kondenzacijskog kotla, trebaju od proizvođača zatražiti pojašnjenje o mogućnosti upravljanja takvom opremom u određenom rasponu lokalnih vanjskih temperatura. "23"