Кондензационен котел - добрите и лошите страни, принципот на работа

Постојано растечката цена на енергијата ги натера научниците и инженерите да создадат нов тип генератор на топлина - кондензиран котел. Кога е инсталиран во нискотемпературен систем за загревање, кондензаторот може да покаже ефикасност над 100%. Како го постигнувате ова? Кој е принципот на работа на кондензиран гасен котел? Кои се неговите предности и недостатоци? Откако ќе ја прочитате нашата статија, ќе дознаете за сето тоа или скоро сите.

Принцип на работа на кондензационен котел

Котел за кондензација е помлад брат од најчестиот конвекциски котел со гас. Принципот на вториот е исклучително едноставен и затоа разбирлив дури и за луѓе кои се слабо обучени во физиката и технологијата. Горивото за котел за гас, како што го именува неговото име, е природно (багажникот) или течен (балон) гас. За време на согорувањето на синото гориво, како и секоја друга органска материја, формираат јаглерод диоксид и вода и се ослободува голема количина на енергија. Отпуштената топлина оди за загревање на течноста за ладење - техничка вода циркулира низ системот за греење дома.

Ефикасноста на бојлерот за конвекција на гас е ~ 90%. Ова не е толку лошо, барем, повисоко од оној на течни генератори на течни и цврсти горива. Сепак, луѓето отсекогаш се обидувале да ја приближат оваа бројка што е можно поблиску до негуваните 100%. Во врска со ова, се поставува прашањето: каде одат другите 10%? Одговорот, за жал, е прозаичен: лета во цевката. Всушност, производите од согорувањето на гас што го напуштаат системот преку оџакот се загреваат до многу висока температура (150-250 ° C), што значи дека 10% од енергијата што ја загубивме од нас се троши за загревање на воздухот надвор од куќата.

Научниците и инженерите одамна ја бараат можноста за поцелосно обновување на топлина, но технолошката олицетворение на нивните теоретски достигнувања беше пронајдена пред 10 години, кога беше креиран кондензиран котел.

Која е нејзината фундаментална разлика од традиционалниот топлински генератор на конвекциски гас? Откако ќе го разгледате главниот процес на гориво и префрлувате значителен дел од топлината ослободена на разменувачот на топлина, кондензатот ги кондензира гасовите за согорување на 50-60 ° C, односно, до точка кога започнува процесот на кондензација на вода. Веќе ова е доволно за значително да се зголеми ефикасноста, во овој случај - количината на топлина пренесена на течноста за ладење. Сепак, ова не е сè.

На 56 ° C - во т.н. точка на роса - водата поминува од состојба на пареа во течност, со други зборови, се случува кондензација на водена пареа. Во исто време, дополнителна енергија се ослободува, во едно време поминато на испарувањето на водата и во обичните гасни котли се губи заедно со мешавината на испарливи гасови. Котелот за кондензација е способен да ја "зема" топлината генерирана во процесот на кондензација на водена пареа и да ја пренесе на течноста за ладење.

Производителите на топлински генератори од кондензиран тип секогаш го привлекуваат вниманието на нивните потенцијални клиенти на невообичаено високата ефикасност на уредите што ги произведуваат - над 100%. Како е ова возможно? Всушност, не постои контрадикција со каноните на класичната физика. Само во овој случај, користете различен систем на пресметки.

Често, проценувајќи ја ефикасноста на котлите за греење, се пресметува колку од ослободената топлина се пренесува на течноста за ладење. Топлината, "однесена" во вообичаено бакар, и топлината од длабокото ладење на димните гасови, ќе дава во сума 100% ефикасност. Но, ако додадеме тука и топлината ослободена за време на кондензацијата на пареа, ќе добиеме ~ 108-110%.

Од гледна точка на физиката, таквите пресметки не се целосно точни. При пресметувањето на ефикасноста, неопходно е да се земе во предвид не ослободената топлина, туку вкупната енергија ослободена за време на согорувањето на мешавината на јаглеводороди од даден состав. Ова ќе ја вклучува енергијата потрошена за пренос на вода во гасна состојба (подоцна ослободена во процесот на кондензација).

Од ова произлегува дека ефикасноста, која надминува 100%, е само лукав потег од страна на пазарот кои ја искористуваат несовршеноста на застарена формула за пресметување. Сепак, треба да се признае дека, за разлика од конвенционалниот конвекциски котел, кондензатниот котел може да "притисне" сè или речиси сè надвор од процесот на гориво. Позитивни точки се очигледни - поголема ефикасност и помала потрошувачка на фосилни ресурси.

Уред на главните единици на кондензационен котел

Од структурен аспект, кондензацискиот котел не е многу, но се уште е различен од нормалниот гас.Неговите главни елементи се: комората за согорување опремена со горилник, систем за снабдување со гориво и вентилатор за дување воздух;

Во примарниот разменувач на топлина поврзан со комората за согорување, еволуираните гасови се ладат на температура значително повисока од точката на роса (всушност, вакви конвекциски гасни котли изгледаат вака). Потоа, смесата од чад се присилно испратена во кондензационен разменувач на топлина, каде што се лади понатаму на температура под точката на росење, односно под 56 ° C Во овој случај, водена пареа се кондензира на ѕидовите на разменувачот на топлина, "се откажува од вторите". Кондензатот се собира во посебен резервоар, од каде што се истекува по канализацијата.

Водата која ја игра улогата на течноста за ладење се движи во спротивна насока на мешавината на пареата. Студената вода (враќање на грејната вода) се загрева во кондензиран разменувач на топлина. Потоа влегува во примарен разменувач на топлина каде што се загрева до повисока температура поставена од страна на корисникот.

Кондензатот е, за жал, не чиста вода, како што многумина веруваат, туку мешавина на разредени неоргански киселини. Концентрацијата на киселини во кондензатот е ниска, но со оглед на тоа што температурата во системот е секогаш висока, може да се смета за агресивна течност. Затоа произведувањето на вакви котли (и првенствено кондензациски разменувачи на топлина) користи киселинско-отпорни материјали - нерѓосувачки челик или силумин (алуминиум-силициумска легура). Разменувачот на топлина обично се фрла, бидејќи заварите се ранлива точка - тука започнува процесот на корозивно уништување на материјалот.

Пареата мора да се кондензира на кондензираниот разменувач на топлина. Сè што отиде во оџакот, од една страна, е изгубено од греење, од друга - има деструктивен ефект врз оџак материјал. Токму поради втората причина оџакот е изработен од нерѓосувачки челик или пластика отпорен на киселини, а на нејзините хоризонтални делови е прицврстен мал наклон, така што водата која се создава за време на кондензација на незначителни количества на пареа, која сеуште влегува во оџакот, се исцедува назад во котелот. Треба да се земе предвид дека дишните гасови што ја напуштаат кондензатот се ладат силно, и сè што не кондензира во котелот неопходно ќе се кондензира во оџакот.

Во различни периоди од денот, од грејниот котел се потребни различни количини на топлина, што може да се регулира со помош на режач. Горилникот во котелот за кондензација може да биде или модулиран, односно со можност за мазна промена на моќноста за време на работењето, или немоделени - со фиксна моќност. Во вториот случај, котелот се прилагодува на барањата на сопственикот со промена на фреквенцијата на горилникот. Повеќето модерни котли наменети за греење на приватни куќи се опремени со симулирани горилници.

Значи, се надеваме дека ќе добиете општа претстава за тоа како е кондензиран котел, како функционира и на кој принцип функционира. Сепак, најверојатно овие информации нема да бидат доволни за да се разбере дали вреди лично да купувате таква опрема. За да ви помогнеме да ја донесете оваа или таа одлука, ќе ви кажам за сите предности и недостатоци, предности и недостатоци на кондензациониот котел, споредувајќи го со традиционалниот котелски котел.

Предности на кондензационен котел

Листата на предностите на кондензационен котел е импресивна, што на крајот ја објаснува зголемената популарност на овој тип греење:

• Економичност на гориво во споредба со конвенционален конвекциски котел, може да достигне 35%.
• Намалувањето на штетните емисии за време на транзицијата од традиционалните модели на гас кон кондензација се проценува во просек од 70%.
• Ниската температура на издувните гасови овозможува да се инсталираат пластични оџаци кои се значително поевтини од класичните челични.
• Низок шум го зголемува нивото на удобност на луѓето што живеат во куќата.

Да разговараме за некои од наведените предности на котлите за котли во повеќе детали.

Економичност на горивото кога се користи во системи со ниска температура

Потрошувачката на гориво директно зависи од моќноста на опремата и оптовареноста на системот за греење.За да се загрее куќа со површина од 250 m ² , ќе биде доволен 28 kilowatt кондензиран котел со максимален проток на гас од 2. 85 m ³ / h. Класичен котел со ист капацитет ќе троши 3. 25 m ³ / h. Доколку котелот работи шест месеци од дванаесет, ќе заштедите околу 3.000 рубли годишно. (по тековни цени за главен гас за руски потрошувачи). Веројатно е тешко да се повикаат таквите заштеди значително - дури и не ја покрива разликата во трошоците за годишно одржување на котлите.

Но, ајде да ја разгледаме ситуацијата низ очите на просечен европски потрошувач, на кого природниот гас чини четири до пет (или повеќе) пати поскапи. Износот на заштеди во овој случај ќе биде околу 300 евра, но вреди да се бориме.

Потрошувачка на гас во кондензирани котли со различни капацитети:

Намалување на штетните гасови

Кога гори фосилни горива гас на јаглерод диоксид при интеракција со вода. Покрај тоа, во секое гориво секогаш има нечистотии на сулфурни соединенија, фосфор, азот и голем број други елементи. За време на согорувањето, од нив се формираат соодветните оксиди, кои, кога се комбинираат со вода, произведуваат и киселини.

Во конвенционалните котли за конвекција во атмосферата се пуштаат водени пареа, мешани со киселини (јаглен, сулфур, азот, фосфор). Котлерите за кондензација го немаат овој недостаток: киселините остануваат во кондензатот. Сепак, со оглед на проблемите со отстранувањето на кондензатот, озлогласената заштита на животната средина на оваа опрема може да биде доведена во прашање.

Конс од кондензационен котел

Кондензиран котел со сите свои предности не може да се нарече идеална опрема за греење, бидејќи не е без недостатоци:

• висока цена;
• висока цена на разменувачот на топлина (и, следствено, потреба внимателно да се следи состојбата на целиот систем за греење);
• несоодветна употреба во системи со висока температура;
• тешкотии при користење на кондензатот;
• чувствителност на квалитетот на воздухот.

Цена

Треба да платите за дополнителни проценти на топлинска енергија. Технички, кондензираниот котел е посложена, и затоа е поскапо. Цената на добар домашен кондензат од добро познат производител е неколку пати повисока од цената на класичната единица со ист капацитет. Се разбира, оваа опрема е купена повеќе од една деценија, што значи дека има смисла да се даде предност на иновативни технологии кои го зголемуваат удобноста при работа.

Обично, сите модели на котли за кондензација може да се поделат во три категории на цени - премиум, средна и економска класа:

1. Премиум класа е наменета за неколку купувачи. Премиум класа кондензирање котли вклучуваат, на пример, германски бренд модели. Оваа опрема е ефикасна во работењето и е погодна за работа, ги исполнува европските еколошки стандарди, е изработена од висококвалитетни материјали. Котел "Премиум" има многу корисни функции кои значително го зголемуваат нивото на удобност за време на нивното работење: програмирање на режими на работа (на пример, одржување на собна температура на минимално ниво во отсуство на сопственици или мало намалување на температурата во текот на ноќта), регулација зависна од времето, интелигентна интеракција со други генератори на топлина , далечински управувач користејќи посебна програма на мобилен телефон и сл. Единствениот негативен е високата цена.

2. Средната класа вклучува поевтини производи, но со малку поскромни потрошувачки квалитети. Овие се економични и еколошки единици кои ги задоволуваат сите барања и обезбедуваат високи перформанси. Тие се одликува со широк спектар на функции, опремени со систем за автоматска контрола, кој независно ги менува параметрите во зависност од температурата на медиумот за пренос на топлина и воздухот во просторијата.

3. Економска класа е наменета за оние кои се подготвени да прифатат пониски нивоа на удобност за доброто на економијата. "Маса" производ секогаш води во однос на продажбата. Водечките позиции на пазарот на кондензациски котли на економска класа припаѓаат на корејски и словачки компании. Нивните производи се два или повеќе пати поевтини од премиум моделите. Друга предност на оваа опрема е нејзиното приспособување кон руските услови за работа. Ниските трошоци за кондензаторски единици со едноставна функционалност тивко ги толерираат прекините во напојувањето и падот на притисокот кога скапата автоматизација престанува да работи.

Оценувајќи ги вашите финансиски можности, треба да ги земете предвид неизбежните трошоци за инсталација и пуштање во работа на опрема, која исто така ќе ве чини многу, многу скапа.

Треба да се запомни дека за време на работата, кондензираниот котел обезбедува заштеда на гас.Сепак, ова заштеда е толку илузорно што инвестицијата нема да се исплати наскоро. Ова значи дека пред да се купи топлинска енергија од кондензација, вреди да се направи прелиминарна процена: дали цената на заштеденото гориво ќе ја оправда високата цена на опремата. Позитивен економски ефект од стекнувањето на таков котел треба да се очекува само под одредени услови - ако е инсталиран во постојано дизајнирана нова (читај "градежна") куќа со организиран нискотемпературен систем за греење на подно греење. Големината на ефектот директно зависи од просечната зимска температура, односно во регионот каде што се наоѓа куќата (принципот е едноставен: колку повеќе се бара топлина, толку повеќе се чувствува оваа техника).

Високата цена на користениот разменувач на топлина

Разменувачот на топлина е технички комплексен и скап елемент. Во случај на неуспех, вие, како што велат, "се на глава". За парите што ги потрошивте за купување на нов разменувач на топлина и да платите за работата за замена, лесно можете да купите нов конвекциски котел со ист капацитет.

Од ова произлегува дека е потребно внимателно да се следи состојбата на разменувачот на топлина. Исплакнете го кога ќе се заглави, тоа ќе биде многу тешко. При инсталирање на кондензационен котел, неопходно е да се изврши ревизија на целиот систем за греење - во неа не треба да постојат затруени цевки и радијатори.

Безбедноста на разменувачот на топлина зависи од квалитетот на употребената течност за ладење. Водата мора да биде мека, инаку цевките брзо ќе се издигнат во скалата. Присуството на рѓа, туѓи материи, калциум и железни соли во водата е неприфатливо.

Бидејќи кондензатот содржи киселини, разменувачот на топлина мора да биде способен да ги издржи нивните ефекти. Најчесто, разменувачите на топлина се направени од силумин и високо квалитетен нерѓосувачки челик. Разменувачот на топлина од силумин се произведува со кастинг на метал. Поради намалената цена на материјалот и технологијата на производство, овие разменувачи на топлина се поевтини во споредба со топлинските разменувачи од нерѓосувачки челик. Но, овие разменувачи на топлина имаат недостаток - тие се помалку отпорни на агресивни киселински средини.

Разменувачите на топлина изработени од нерѓосувачки челик се направени со заварување на поединечни делови. Конечната цена на таквите разменувачи на топлина е поголема од онаа на силумини. Сепак, тие подобро издржат кисела средина и додаваат сигурност на опремата.

Несоодветна употреба во системи со висока температура

Ветената ефикасност од 108-110% може да се добие не секогаш - вистинската бројка зависи од системот за греење. Постојат два фундаментално различни типови на системи за греење - висока температура и ниска температура. Тие се разликуваат во температурниот опсег на течноста за ладење на влезот и излезот на топлинскиот генератор.

Во конвенционалните системи за греење со висока температура, односот на температурата на испорачаната вода и водата во повратното коло е обично 75-80 ° C до 55-60 ° C. Систем со кондензационен котел е ефикасен само во режим на ниска температура, односно кога односот на температурата на напојувањето и враќањето е 50-55 ° C до 30-35 ° C. Овој сооднос е идеален ако греењето на домот се врши со помош на топли подови. Инаку, за да се загрее просторијата, ќе биде потребно да се инсталираат дополнителни радијатори со зголемување за 2,5-3 пати поголема од корисна површина пресметана за температурата на носачот на топлина не повисока од 50 ° C

Ефикасноста на бојлерот за кондензација се одредува првенствено од температурата на течноста за ладење на влезот. Причината е едноставна: колку е пониска температурата на водата во повратното коло, толку поинтензивно се случува кондензацијата. Ефикасноста на котелот во нискотемпературен систем за греење (температура на влез / излез е околу 30/50 ° C) може да достигне истите исти 108-110%. Ако таков котел е направен да работи во високотемпературен систем (60/80 ° C), тогаш нема да има кондензат, а ефикасноста ќе падне на 98-99% - ова е повеќе од конвенционалните котли за котва, но помалку отколку што би можело да биде.

Така, ако сакате да ја извлечете максималната корист од кондензатот, одлуката за нејзината инсталација мора да се изврши во фазата на дизајнирање на куќата. Ако купите таков котел за постоечка куќа со постоечки систем за греење, тоа значи неизбежна реконструкција на објектот, заменувајќи го системот за греење со висока температура со нискотемпературен систем на подно греење (и таквата поправка е повторно значителен трошок, а економскиот ефект на целиот потфат е изгубен).

Тешка употреба на кондензат

Употребата на кондензационен котел вклучува отстранување на кондензатот. И вториот е формиран во значителни количини - еден литар кубен метар изгорен гас. На пример: котел со капацитет од 25 kW на час троши околу 2. 8 m ³ гас, односно за само еден час од своето работење, малку помалку од 3 литри кондензат се издвојува, дневно - 70 литри.

Потсетиме дека кондензатот е раствор на киселини, што значи дека прашањето каде да се стави воопшто не е во мирување. Па, ако вашата куќа е поврзана со централизиран канализациски систем. Дури и под строги европски стандарди, котлите со капацитет до 28 kW не бараат посебно искористување на кондензатот. Се претпоставува дека таква количина на кондензат се разредува доволно со отпадни води во домаќинството, со цел да не им наштети на канализационите цевки.

А што е со сопствениците на приватни куќи со автономни канализации? Невозможно е да се прелива во септичката јама - полезните (и скапи) бактерии ќе умрат. Неприфатливо е да се фрли на земја - ќе се појави засолување на почвата, и со текот на времето ништо нема да се зголеми на ова место. Отстранувањето на 70 литри дневно за рециклирање е исклучително тешко. Само еден излез - да обезбеди свој посебен систем за да ги неутрализира киселините содржани во кондензатот. На Запад, каде што барањата за усогласеност со еколошките стандарди се построги од нашите, каталитичкиот конвертор автоматски се добива при инсталирање на котел за кондензација.

Чувствителноста на квалитетот на влезниот воздух

Важна точка за која треба да обрнете внимание ако сакате котелот да функционира нормално - отстранување на производи за согорување и пристап до воздух за согорување.

Една од разликите помеѓу кондензациските котли и конвекционите котли е употребата на затворен тип комора за согорување. Конвекциски котли се од воздух од собата, кондензацијата - од улица. Во првата, природна циркулација на воздухот (конвекција) се користи за заситување на мешавината на воздух и кислород со кислород, а во втората е предвиден вентилатор кој го придвижува воздухот до горилникот. Отстранувањето на производите од согорување во нив, патем, исто така, се врши насилно. Воздушните маси се циркулираат, обично преку коаксијален оџак, кој е структура на цевката во цевката. Влезниот воздух се движи низ надворешната шуплина на оџакот, издувните продукти на согорувањето - преку внатрешната.

Од сето ова следува дека кондензатните замки мора да бидат многу чувствителни на квалитетот на влезниот воздух. Присуството на значителна количина прашина во воздухот доведува до брзо абење на турбината (вентилаторот).

Не само чистотата, туку и надворешната температура на воздухот е од големо значење за нормалното функционирање на кондензациониот котел. Ако воздухот влегува во системот преку коаксијална цевка на оџакот, тогаш, како што покажува практиката, канал за довод на воздух во зима, во студено време, може да се замрзне, бидејќи температурата на издувните гасови е доста мала и не можат да ги загреат ѕидовите на оџакот. Ова доведува до намалување на понудата на кислород неопходен за согорување на горивото и, како последица на тоа, до намалување на ефикасноста на опремата.

За да спречите тоа да се случи, и не мора периодично да ги загревате цевките за да ги ослободите од мраз, овластените сервисери треба да се справат со системот за пресметување, инсталација, стартување и прилагодување. За да се прилагоди параметарот одговорен за протокот на воздух во количината потребна за согорување на горивото во котелот на дадена моќност, тие користат гасен анализатор. Без таква специјална опрема, потребната ефикасност од котелот не може да се постигне. Покрај тоа, жителите на подрачја со сурови климатски услови, кога ќе одлучат да инсталираат котел за кондензација, треба да побараат од претставниците на производителот за појаснување за можноста за работа со таква опрема во одреден опсег на локални надворешни температури.