Predajcovia kondenzačných typov generátorov tepla vyhlasujú, že efektivita nami ponúkaného inovatívneho zariadenia presahuje 100%. Musíte však uznať, že je to trochu v rozpore so zákonom o úspore energie, ktorý je nám všetkým známy z kurzu školskej fyziky. Čo je teda za záhadou?
Na jednej strane sú takéto tvrdenia obchodníkmi triky. Na druhej strane však existuje záruka pravdy v zárukách kupujúcich, ktorí kupujúceho presvedčia. Podrobne analyzujeme usporiadanie kondenzačného kotla: výhody a nevýhody, jeho špecifiká práce a dizajn si zaslúžia podrobnú štúdiu.
Aby sme získali úplnú predstavu o kondenzačnom type zariadenia, porovnávame ho s klasickou formou generátora tepelnej energie. Tu sú vlastnosti jeho pripojenia a prevádzky. Odhaľte tajomstvá mimoriadne vysokého výkonu.
Plynový kondenzačný kotol
Vysoká účinnosť generátora tepla kondenzačného plynu je zaistená prítomnosťou ďalšieho výmenníka tepla v jeho konštrukcii. Prvá jednotka výmeny tepla pre všetky vykurovacie kotly prenáša energiu spáleného paliva do chladiva. Druhé k tomu tiež prispieva teplo z regenerácie výfukových plynov.
Kondenzačné kotly pracujú s „modrým palivom“:
- hlavné (plynná zmes s prevahou metánu);
- plynová nádrž alebo balón (zmes propánu a butánu s prevahou buď prvej alebo druhej zložky).
Je dovolené používať akýkoľvek druh plynu. Hlavná vec je, že horák je navrhnutý pre prácu s jedným alebo iným typom paliva.
Kondenzačné plynové kotly sú drahšie ako konvenčné konvekčné modely, ale ťažia z nákladov na palivo znížením spotreby plynu o 20-30%
Kondenzačný generátor tepla vykazuje najlepšiu účinnosť pri spaľovaní metánu. Zmes propán-butánu je tu o niečo nižšia. Navyše, čím väčší je podiel propánu, tým lepšie.
V tomto ohľade „zimný“ plyn pre plynovú nádrž poskytuje o niečo vyšší výkon ako „letný“, pretože propánová zložka je v prvom prípade vyššia.
Na rozdiel od kotla na kondenzačný plyn v konvekčnej časti tepelnej energie vstupujú do komína spolu s produktmi spaľovania. Preto je účinnosť klasických vzorov v oblasti 90%. Môžete ho zvýšiť vyššie, ale technicky príliš ťažké.
Z ekonomického hľadiska to nie je opodstatnené. V kondenzátoroch sa však teplo získavané zo spaľovacieho plynu využíva racionálnejšie a plne, pretože teplo, ktoré vzniká pri spracovaní pary, sa hromadí a prenáša do vykurovacieho systému. Nosič tepla je teda dodatočne vyhrievaný, čo umožňuje znížiť spotrebu paliva na 1 kW prijatého tepla.
Zariadenie a princíp činnosti
Konštrukčne je kondenzačný kotol v mnohých ohľadoch podobný konvekčnému analógu s uzavretou spaľovacou komorou. Iba vo vnútri je doplnený sekundárnym výmenníkom tepla a rekuperačnou jednotkou.
Hlavnými znakmi zariadenia na výrobu kondenzovaného tepla je prítomnosť druhého výmenníka tepla a uzavretej spaľovacej komory s ventilátorom
Plynový kondenzačný kotol pozostáva z:
- uzavreté spaľovacie komory s modulovaným horákom;
- primárny výmenník tepla č. 1;
- výfukové chladiace komory do + 56–57 0C (rosný bod);
- sekundárny kondenzačný výmenník tepla č. 2;
- komín;
- ventilátor prívodu vzduchu;
- nádrž na kondenzát a jeho drenážny systém.
Predmetné zariadenie je takmer vždy vybavené integrovaným obehovým čerpadlom pre chladivo.Bežná možnosť s prirodzeným prúdením vody cez vykurovacie potrubia je tu málo užitočná. Ak v súprave nie je čerpadlo, určite to bude potrebné pri príprave projektu potrubia kotla.
Dodatočná percentuálna účinnosť kondenzačného kotla sa vytvára v dôsledku zahrievania spätného toku v dôsledku chladenia výfukových plynov v komíne.
Kondenzačné kotly na predaj sú jednookruhové a dvojokruhové, ako aj podlahové a nástenné verzie. V tom nemajú žiadne rozdiely od klasických modelov prúdenia.
Princíp činnosti kondenzačného plynového kotla je nasledujúci:
- Ohriata voda prijíma hlavné teplo do výmenníka tepla č. 1 zo spaľovania plynu.
- Potom tepelný nosič prechádza vykurovacím okruhom, ochladzuje sa a vstupuje do jednotky sekundárnej výmeny tepla.
- V dôsledku kondenzácie produktov spaľovania vo výmenníku tepla č. 2 sa ochladená voda zohrieva regenerovaným teplom (úspora až 30% paliva) a v novom cirkulačnom cykle sa vracia späť na č. 1.
Na presnú reguláciu teploty výfukových plynov sú kondenzačné kotly vždy vybavené modulačným horákom s výkonom 20 až 100% a ventilátorom prívodu vzduchu.
Nuansy prevádzky: kondenzát a komín
V konvekčnom kotli produkty spaľovania zemného plynu CO2, oxidy dusíka a para sa ochladzujú iba na 140 - 160 0C. Ak ich ochladíte nižšie, v komíne klesne prievan, začne sa tvoriť agresívny kondenzát a horák zhasne.
Všetci výrobcovia klasických plynových tepelných generátorov sa snažia vyhnúť takémuto vývoju situácie, aby maximalizovali bezpečnosť práce a predĺžili životnosť svojich zariadení.
V kondenzačnom kotle teplota plynov v komíne kolíše okolo 40 0C. Na jednej strane to znižuje požiadavky na tepelnú odolnosť materiálu komínovej rúry, ale na druhej strane to ukladá obmedzenia pre jeho výber z hľadiska odolnosti voči účinkom kyselín.
Výfukové plyny z plynového kotla počas chladenia vytvárajú agresívny kondenzát s vysokou kyslosťou, ktorý ľahko koroduje rovnomernú oceľ
Výmenníky tepla v kondenzátorových generátoroch tepla sú vyrobené z:
- nehrdzavejúca oceľ;
- kremík (hliník so kremíkom).
Oba tieto materiály majú zvýšenú odolnosť voči kyselinám. Liatina a obyčajná oceľ nie sú vhodné pre kondenzátory.
Komín pre kondenzačný kotol môže byť inštalovaný iba z nehrdzavejúcej ocele alebo plastu odolného voči kyselinám. Tehly, železo a iné komíny pre takéto zariadenia nie sú vhodné.
Počas regenerácie sa kondenzát tvorí v sekundárnom výmenníku tepla, ktorý je slabým kyslým roztokom a musí sa z ohrievača vody odstrániť
Ak je v prevádzke kondenzačný kotol s výkonom 35–40 kW, vytvára sa asi 4–6 litrov kondenzátu. Zjednodušený výkon je asi 0,14-0,15 litrov na 1 kW tepelnej energie.
V skutočnosti je to slabá kyselina, ktorá sa nesmie vypúšťať do autonómnej kanalizácie, pretože ničí baktérie, ktoré sa podieľajú na spracovaní odpadu. Áno, a pred uložením do centralizovaného systému sa odporúča riedenie najskôr vodou v pomere do 25: 1. A potom ho môžete odstrániť bez obáv z poškodenia potrubia.
Ak je kotol inštalovaný v chate so septikom alebo VOC, musí sa najprv neutralizovať kondenzát. Inak zabije všetku mikroflóru v autonómnom systéme liečby.
„Neutralizátor“ sa vyrába vo forme nádoby s mramorovými trieskami s celkovou hmotnosťou 20–40 kg. Pri priechode mramorom stúpa kondenzát z kotla na pH. Kvapalina sa stáva neutrálnou alebo nízko alkalickou, už neškodnou pre baktérie v septiku a pre materiál samotnej vane. Je potrebné vymeniť výplň v takomto prevodníku raz za 4 až 6 mesiacov.
Odkiaľ pochádza účinnosť nad 100%?
Pri uvádzaní účinnosti plynového kotla výrobcovia berú za základ ukazovateľ nižšieho tepla spaľovania plynu bez toho, aby brali do úvahy teplo vznikajúce pri kondenzácii vodnej pary. V tepelnom generátore s konvekciou je tento spolu s približne 10% tepelnej energie úplne spotrebovaný v komíne, preto sa nezohľadňuje.
Ak však pridáte kondenzované sekundárne teplo a hlavné prúdenie zo spáleného zemného plynu, vyjde viac ako 100% účinnosť. Žiadny podvod, len malý trik v číslach.
Pri výpočte účinnosti najvyššej výhrevnosti konvekčného kotla bude to v oblasti 83 až 85% a pri kondenzačnom kotle to bude asi 95 až 97%.
V skutočnosti „nesprávna“ účinnosť nad 100% vyplýva zo snahy výrobcov zariadení na výrobu tepla porovnávať porovnávané ukazovatele.
Je to len to, že v konvekčnom zariadení sa „vodná para“ vôbec nepovažuje, ale pri kondenzácii sa musí brať do úvahy. Z tohto dôvodu sú malé rozpory s logikou základnej fyziky vyučované v škole.
Klady a zápory kondenzátora
Medzi výhody kondenzačného kotla patria:
- Zníženie množstva škodlivých emisií o 60 - 70% (väčšina oxidu uhličitého a oxidov dusnatých prechádza do kondenzátu).
- V porovnaní s konvekčnými modelmi, úspory až 30% plynného paliva na generovaný 1 kW.
- Menšie rozmery plynových vykurovacích zariadení s rovnakým výkonom.
- Nízka teplota spalín v komíne (iba asi 40%) 0S).
- Schopnosť nainštalovať kaskádu niekoľkých kotlov.
- Univerzálnosť (vhodná pre vykurovacie telesá aj pre „tepelne izolované podlahy“).
- Prítomnosť inteligentnej automatizácie a úplná autonómia plynového tepelného generátora bez zásahu človeka.
Kaskádový systém dvoch alebo troch generátorov tepla vám umožňuje inštalovať nízkoenergetické kotle, ktoré sú počas prevádzky menej hlučné a vibrujú ako výkonnejšie modely.
To zjednodušuje inštaláciu celého vykurovacieho systému a znižuje veľkosť domácej kotolne. Navyše vďaka možnosti flexibilnejšej regulácie procesu výroby tepla sa zvyšuje celková účinnosť využívania zariadení na výrobu tepla.
Náklady na kondenzačný kotol v porovnaní s konvenčným konvekčným kotlom sa v dôsledku úspor na zemný plyn odložia o 5 - 6 rokov.
Z mín kondenzačných generátorov tepla treba uviesť:
- Vysoký cenový štítok pre vybavenie (1,5–2 krát vyšší ako u podobných modelov s klasickým typom prúdenia).
- Problémy s likvidáciou kondenzátu.
- Znížená účinnosť pri použití kotla vo vysokoteplotných vykurovacích systémoch.
- Volatilita - Na fungovanie ventilátora, automatizácie a obehového čerpadla je potrebná elektrina.
- Zákaz používania s nemrznúcou zmesou.
Napriek významným predbežným nákladom je kondenzačný kotol z ekonomického hľadiska opodstatnený. Počas prevádzky viac ako vráti všetky pôvodne vynaložené peniaze.
V Rusku takéto vybavenie ešte nie je rozšírené. Plynový kotol s regeneráciou je na našom trhu stále príliš neobvyklý a málo študovaný. Záujem o tieto zdroje tepla však postupne rastie.
Ako funguje kondenzátorový generátor tepla:
Zariadenie plynových kotlov so spätným získavaním vodných pár:
Všetky výhody kondenzačných kotlov:
Ak dôkladne pochopíte, ako a na základe akých princípov funguje plynový kondenzačný kotol, na prvý pohľad sa „nesprávna“ účinnosť 108–110% stáva celkom pochopiteľnou a odôvodniteľnou číslami.
Tepelný generátor so spätným získavaním výfukových plynov je v skutočnosti účinnejší ako klasický dizajn. Jedinou vážnou nevýhodou je kondenzát s vysokou kyslosťou, ktorý sa musí niekde zlikvidovať.
Prosím, napíšte komentár do nižšie uvedeného bloku.Je možné, že vlastníte informácie, ktoré môžu doplniť zásoby informácií uvedených v článku. Spýtajte sa, podeľte sa o svoje vlastné skúsenosti s výberom a prevádzkou kondenzačných kotlov, uverejnite fotografiu na tému článku.