Кондензациони котао - за и против, принцип рада

Код 56 ° Ц - код тзв. Тачке рошења - вода прелази из парног стања у течност, другим речима, долази до кондензације водене паре. Истовремено се ослобађа додатна енергија, у једном тренутку потрошена на испаравање воде, ау обичним гасним котловима се губи заједно са испаравајућом мешавином пара-гас. Кондензациони котао је у стању да "подигне" топлоту која настаје у процесу кондензације водене паре и преноси је на расхладно средство.

Произвођачи кондензационих генератора топлоте непрестано скрећу пажњу својих потенцијалних купаца на неуобичајено високу ефикасност уређаја које производе - изнад 100%. Како је то могуће? У ствари, нема контрадикција канонима класичне физике. Само у овом случају, користите другачији систем калкулација.

Често, процјењујући ефикасност котлова за гријање, израчунава се колико се ослобођене топлине преноси на расхладно средство. Топлота, "узета" у обичном котлу, и топлота из дубоког хлађења димних гасова ће дати укупно 100% ефикасности. Али ако овде додамо и топлоту која се ослобађа током кондензације паре, добићемо ~ 108-110%.

Са становишта физике, такви прорачуни нису сасвим тачни. При израчунавању ефикасности, потребно је узети у обзир не ослобођену топлоту, већ укупну енергију која се ослобађа при сагоревању мешавине угљоводоника датог састава. То ће укључити енергију утрошену на пренос воде у гасовито стање (касније ослобођено у процесу кондензације).

Уређај главних јединица кондензационог котла

Са структурне тачке гледишта, кондензациони котао није много, али је још увек различит од нормалног гасног.Његови главни елементи су:

• комора за сагоревање опремљена гориоником, системом за снабдевање горивом и вентилатором за пухање ваздуха;
• измењивач топлоте бр. 1 (примарни измењивач топлоте); додатно хлађење паром и гасом до температуре од 56-57 ° Ц;
• измењивач топлоте бр. 2 (кондензациони измењивач топлоте);
• резервоар за сакупљање кондензата;
• димњак димних гасова;
• пумпе која циркулише воду у систему.

  

  1. Димњак.
  2. Експанзиона посуда.

  3. Површине за пренос топлоте.
  4. Модулисани горионик. 5. Вентилатор пламеника.
  6. Пумпа.
  7. Контролна табла. У примарном измењивачу топлоте који је повезан са комором за сагоревање, еволуирани гасови се хлади на температуру знатно вишу од тачке рошења (у ствари, конвенционални конвекцијски гасни котлови изгледају овако). Затим се смеша дима силом шаље у кондензациони измењивач топлоте, где се даље хлади до температуре испод тачке рошења, тј. Испод 56 ° Ц. У овом случају, водена пара се кондензира на зидовима измјењивача топлине, "одустаје од потоњег". Кондензат се сакупља у посебном резервоару, одакле тече кроз канализацију. Вода која игра улогу расхладне течности креће се у супротном смеру од паре-гасне мешавине. Хладна вода (повратна вода за грејање) је претходно загрејана у кондензационом измењивачу топлоте. Затим улази у примарни измјењивач топлине гдје се загријава на вишу температуру коју поставља корисник. Кондензат је, нажалост, не чиста вода, као што многи сматрају, већ мешавина разређених неорганских киселина. Концентрација киселина у кондензату је ниска, али с обзиром да је температура у систему увијек висока, може се сматрати агресивном текућином. Због тога се у производњи таквих котлова (првенствено кондензационих измењивача топлоте) користе киселоотпорни материјали - нерђајући челик или силумин (алуминијум-силиконска легура). Измјењивач топлине се обично лијева, јер су варови рањива точка - ту почиње процес корозивног разарања материјала. Пара се мора кондензовати на кондензационом измјењивачу топлине. Све што је ушло у димњак, с једне стране, губи се на загревање, ас друге - има деструктивно дејство на материјал димњака. Управо због другог разлога, димњак је направљен од нерђајућег челика или пластике отпорне на киселину, а на његове хоризонталне секције је причвршћен мали нагиб тако да се вода која настаје током кондензације незнатних количина паре, која још улази у димњак, одводи натраг у котао. Треба узети у обзир да се димни гасови који излазе из кондензата снажно охладе, а све што се не кондензује у котлу, мора се кондензовати у димњаку.

  У различито доба дана, потребне су различите количине топлоте из котла за гријање, који се може регулирати помоћу пламеника. Горионик на кондензационом котлу може бити модулиран, односно са могућношћу глатке промене снаге током рада, или немоделиран - са фиксном снагом. У другом случају, котао се прилагођава захтјевима власника промјеном фреквенције пламеника. Већина модерних котлова за гријање приватних кућа опремљени су симулираним пламеником.

  Дакле, надамо се да сте добили општу идеју о томе шта је кондензациони котао, како функционише и на ком принципу ради. Међутим, највероватније, ова информација неће бити довољна да би се разумело да ли је вредно да ви лично купите такву опрему. Да бисмо вам помогли да донесете ову или ону одлуку, испричат ​​ћемо вам све предности и недостатке, предности и недостатке кондензацијског котла, успоређујући га с традиционалним конвекцијским котлом.

  Предности кондензационог котла

  Листа предности кондензационог котла је импресивна, што у коначници објашњава растућу популарност ове врсте грејне опреме:

  • Економичност горива у поређењу са конвенционалним конвекцијским котлом, може достићи 35%.
  • Смањење штетних емисија током преласка са традиционалних модела на кондензационе моделе процењује се на просечно 70%.
  • Мала температура димних гасова омогућава уградњу пластичних димњака који су знатно јефтинији од класичних челичних.
  • Ниска бука повећава удобност људи који живе у кући.

  Поразговарајмо о неким од наведених предности кондензацијских котлова детаљније.

  Уштеда горива када се користи у нискотемпературним системима

  Потрошња горива директно зависи од снаге опреме и оптерећења система гријања.За загревање куће са површином од 250 м134> 2,13, довољан је 28-киловатни кондензациони котао са максималном брзином протока гаса од 2.85 м 3> 135 / х. Класични котао истог капацитета потрошиће 3.25 м

  3> 135 / х. Под условом да котао ради шест мјесеци од дванаест, уштедјет ћете око 3.000 рубаља годишње. (по текућим ценама за главни гас за руске потрошаче). Вероватно је тешко уштедјети значајну уштеду - она ​​не покрива чак ни разлику у трошковима годишњег одржавања котлова.

  Али погледајмо ситуацију очима просјечног европског потрошача, коме природни гас кошта четири до пет (или чак више) пута скупље. Износ штедње у овом случају ће бити око 300 еура, али се исплати борити. Потрошња гаса у кондензационим бојлерима различитих капацитета:

  

  Смањење штетних емисија

  Приликом сагоревања фосилних горива гас угљен диоксида приликом интеракције са водом. Поред тога, у сваком гориву увек постоје нечистоће једињења сумпора, фосфора, азота и низ других елемената. При сагоревању се од њих формирају одговарајући оксиди, који у комбинацији са водом производе и киселине.

  У конвенционалним конвекцијским котловима, водени испарења помешана са киселинама (угаљ, сумпорна, азотна, фосфорна) се испуштају у атмосферу. Кондензациони котлови немају овај недостатак: киселине остају у кондензату. Међутим, с обзиром на проблеме са одлагањем кондензата, може се довести у питање озлоглашена еколошка прихватљивост ове опреме.

  Потрошња кондензационог котла

  Кондензациони котао са свим својим предностима не може се назвати идеалном грејном опремом, јер није без недостатака:

  • висока цена; 47> високу цену измењивача топлоте (и, сходно томе, потребу да се пажљиво прати стање целокупног система грејања);
  • неодговарајућа употреба у високотемпературним системима;
  • потешкоћа у коришћењу кондензата; осетљивост на квалитет ваздуха.

  Цијена

  Морате платити додатне постотке топлинске енергије. Технички, кондензациони котао је сложенији и стога скупљи. Трошак доброг домаћег кондензата од добро познатог произвођача је неколико пута већи од трошкова класичне јединице истог капацитета. Наравно, таква опрема се купује више од једне деценије, што значи да има смисла дати предност иновативним технологијама које повећавају удобност рада.

  Конвенционално, сви модели кондензационих котлова могу се подијелити у три цјеновне категорије - премиум, средња и економска класа:

  1. Премиум класа је дизајнирана за неколико купаца. Кондензациони котлови Премиум класе укључују, на пример, моделе немачког бренда. Ова опрема је ефикасна у раду и погодна је за рад, задовољава европске еколошке стандарде, израђена је од висококвалитетних материјала. "Премиум" котлови имају много корисних функција које значајно повећавају ниво комфора током њиховог рада: програмирање режима рада (на пример, одржавање собне температуре на минималном нивоу у одсуству власника или благи пад температуре ноћу), регулација зависна од временских услова, интелигентна интеракција са другим генераторима топлоте , даљински управљач користећи посебан програм на мобилном телефону, итд. Једини негатив је висока цијена.

  2. Средња класа укључује јефтиније робе, али са нешто скромнијим потрошачким квалитетима. Ово су економичне и еколошки прихватљиве јединице које задовољавају све захтјеве и пружају високе перформансе. Одликују се широким спектром функција и опремљени су аутоматским системом управљања који независно мења параметре у зависности од температуре медија за пренос топлоте и ваздуха у просторији. 3. Економска класа је намењена онима који су спремни да прихвате ниже нивое удобности ради економије. "Масовни" производ увек води у смислу продаје. Водеће позиције на тржишту кондензационих котлова у економској класи припадају корејским и словачким компанијама. Њихови производи су два или више пута јефтинији од премиум модела. Још једна предност ове опреме је њено прилагођавање руским условима рада. Нискотарифне кондензаторске јединице са једноставном функционалношћу тихо толеришу прекиде у напајању и падове притиска када скупа аутоматизација престане да ради.

  

  Процјењујући ваше финансијске могућности, морате узети у обзир неизбјежне трошкове инсталације и пуштања у рад опреме, што ће вас такођер коштати врло, врло скупо.

  Треба имати на уму да током рада кондензациони котао обезбеђује уштеду гаса.Међутим, ова уштеда је толико привидна да се инвестиција неће ускоро исплатити. То значи да пре куповине кондензационе топлоте вреди направити прелиминарну процену: да ли ће трошкови уштеде горива оправдати високу цену опреме.

  Позитиван економски ефекат од набавке таквог котла треба очекивати само под одређеним условима - ако се уграђује у трајно пројектирану нову (читану "у изградњи") кућу са организованим нискотемпературним системом гријања подног гријања. Величина ефекта директно зависи од просечне зимске температуре, тј. Од региона у коме се кућа налази (принцип је једноставан: што је више топлоте потребно, то је у овој техници више смисла).

• Висока цијена измјењивача топлине

  Измјењивач топлине је технички сложен и скуп елемент. У случају његовог неуспјеха, ви, како кажете, "уђите на главу." За новац који потрошите на куповину новог измењивача топлоте и за плаћање посла замене, лако бисте могли да купите нови конвекцијски котао истог капацитета.

  Из овога следи да је потребно пажљиво пратити стање измењивача топлоте. Исперите га када се зачепе, то ће бити изузетно тешко. Приликом уградње кондензационог котла, неопходно је извршити ревизију целокупног система грејања - у њему не би требало да постоје зарђале цеви и радијатори.

  Сигурност измењивача топлоте зависи од квалитета расхладне течности. Вода мора бити мека, иначе ће се цијеви брзо развити унутар ваге. Присуство рђе, страних материја, соли калцијума и гвожђа у води је неприхватљиво.

  Пошто кондензат садржи киселине, измењивач топлоте мора бити у стању да издржи њихове ефекте. Најчешће се измјењивачи топлине израђују од силумина и висококвалитетног нехрђајућег челика. Размењивач топлоте из силумина се производи ливењем метала. Због нижих трошкова материјала и технологије производње, ови измењивачи топлоте су јефтинији у поређењу са измењивачима топлоте од нерђајућег челика. Међутим, ови измењивачи топлоте имају недостатак - они су мање отпорни на агресивне киселе средине.

  Измјењивачи топлине од нехрђајућег челика се израђују заваривањем појединих дијелова. Коначни трошак таквих измењивача топлоте је виши него у силуминским. Међутим, они боље подносе кисело окружење и додају поузданост опреми.

  

  Неприкладна употреба у високотемпературним системима

  Обећана ефикасност од 108-110% може се добити не увек - стварна цифра зависи од система грејања. Постоје два фундаментално различита типа система грејања - висока температура и ниска температура. Они се разликују у температурном опсегу расхладног средства на улазу и излазу генератора топлоте.

  У конвенционалним високотемпературним системима грејања, однос температуре доводне воде и воде у повратном кругу је обично 75-80 ° Ц до 55-60 ° Ц. Систем са кондензационим котлом је ефикасан само у режиму ниских температура, тј. Када је однос температуре довода и повратка 50-55 ° Ц до 30-35 ° Ц. Овај однос је идеалан ако се гријање куће проводи уз помоћ топлих подова. Иначе, за загријавање просторије бит ће потребно уградити додатне радијаторе с повећаном корисном површином од 2,5-3 пута, израчунатом за температуру носача топлине не вишу од 50 ° Ц.

  Ефикасност кондензационог котла одређује се првенствено температуром расхладног средства на улазу. Разлог је једноставан: што је нижа температура воде у повратном кругу, то је кондензација интензивнија. Ефикасност котла у нискотемпературном систему грејања (улазна / излазна температура је око 30/50 ° Ц) може достићи исте 108-110%. Ако је такав котао направљен да ради у високотемпературном систему (60/80 ° Ц), онда неће бити кондензата, а ефикасност ће пасти на 98-99% - то је више од конвенционалних конвекцијских котлова, али мање него што би могло бити. Дакле, ако желите да извучете максималну корист из кондензата, одлука о њеној инсталацији мора бити донета у фази пројектовања куће. Ако купите такав котао за постојећу кућу са постојећим системом гријања, то значи неизбјежну реконструкцију зграде, замјењујући високотемпературни систем гријања радијатором са нискотемпературним системом подног гријања (а такав велики поправак је опет значајан трошак, а економски учинак цијелог потхвата је изгубљен).

  Тешко је користити кондензат

  Употреба кондензационог котла укључује одлагање кондензата. А потоњи се формира у великим количинама - један литар кубног метра сагорелог гаса. На пример: котао са капацитетом од 25 кВ по сату троши око 2. 8 м3 гаса, тј. За само један сат рада, издваја се нешто мање од 3 литре кондензата, дневно - 70 литара.

  Подсјетимо се да је кондензат отопина киселина, што значи да питање гдје га ставити није уопће беспослено. Па, ако је ваша кућа повезана са централизованим канализационим системом. Чак и по строгим европским стандардима, котлови са капацитетом до 28 кВ не захтевају посебно коришћење кондензата. Претпоставља се да се таква количина кондензата у довољној мјери разрјеђује отпадним водама кућанства како не би наштетила канализацијским цијевима.

  Али шта је са власницима приватних кућа са аутономном канализацијом? Немогуће је сипати у септичку јаму - корисне (и скупе) бактерије ће умрети. Неприхватљиво је бацање на тло - доћи ће до заслањивања тла, а временом се ништа неће развијати на овом мјесту. Одлагање 70 литара дневно за рециклирање је изузетно тешко. Само један излаз - да обезбеди свој посебан систем за неутрализацију киселина које се налазе у кондензату. На Западу, гдје су захтјеви за усклађеност са еколошким стандардима строжи од наших, катализатор се аутоматски добива приликом инсталације кондензацијског котла.

  Осетљивост на квалитет усисног ваздуха

  Важно је обратити пажњу на то да ли желите да ваш котао функционише нормално - уклањање продуката сагоревања и приступ ваздуха за сагоревање.

  Једна од разлика између кондензационих котлова и конвекцијских котлова је употреба затворене коморе за сагоревање. Конвекцијски котлови узимају ваздух из просторије, кондензација - са улице. У првом, природна циркулација ваздуха (конвекција) се користи за засићење мешавине ваздух-гориво кисеоником, ау другом је обезбеђен вентилатор који доводи ваздух до горионика. Успут, уклањање продуката сагоревања у њима се такође врши насилно. Ваздушне масе круже, обично кроз коаксијални димњак, који је структура "цијеви у цијеви". Улазни ваздух се креће кроз спољашњу шупљину димњака, а издувни производи сагоревања - кроз унутрашње.

  Из свега наведеног следи да кондензациони хватачи морају бити веома осетљиви на квалитет усисног ваздуха. Присуство значајне количине прашине у ваздуху доводи до брзог хабања турбине (вентилатора).

  Не само да је чистоћа, већ и спољна температура ваздуха од велике важности за нормално функционисање кондензационог котла. Ако ваздух улази у систем кроз коаксијалну димоводну цев, онда, као што пракса показује, ваздушни канал у зимском периоду, у хладном времену, може да се смрзне, јер је температура издувних гасова прилично ниска и нису у могућности да загреју зидове димњака. То доводи до смањења снабдевања кисеоником неопходног за сагоревање горива и, као последица, до смањења ефикасности опреме.

  Да би се ово спречило, а ви не морате повремено загревати цеви да бисте их ослободили од смрзавања, овлашћени сервисни техничари би требало да се баве прорачуном система, инсталацијом, покретањем и подешавањем. За подешавање параметра одговорног за проток ваздуха у количини неопходној за сагоревање горива у котлу дате снаге, користи се анализатор гаса. Без такве посебне опреме није могуће постићи потребну ефикасност котла. Поред тога, становници подручја са тешким климатским условима, приликом одлучивања о инсталирању кондензационог котла, требају питати представнике произвођача за појашњење о могућности управљања таквом опремом у одређеном распону локалних вањских температура.