Prodajalci kondenzacijskih generatorjev toplote izjavljajo, da izkoristek inovativne opreme, ki nam je na voljo, presega 100%. Morate pa priznati, da je to nekoliko v nasprotju z zakonom ohranjanja energije, ki ga poznamo vsi iz šolskega tečaja fizike. Kaj je torej skrivnost?
Po eni strani so takšne izjave tržniki. Vendar na drugi strani obstaja zrno resnice v njihovih zagotovilih kupcev, ki prepričajo kupca. Podrobno bomo analizirali, kako je kondenzacijski kotel urejen: prednosti in slabosti, njegove posebnosti dela in oblikovanja si zaslužijo podrobno študijo.
Da bi dobili popolno predstavo o kondenzacijski vrsti opreme, jo primerjamo s klasično obliko generatorja toplotne energije. Tu so značilnosti njegove povezave in delovanja. Odkrijte skrivnosti ultra visoke zmogljivosti.
Kondenzacijski plinski kotel
Visoka učinkovitost kondenzacijskega generatorja toplote je zagotovljena s prisotnostjo dodatnega izmenjevalnika toplote v njegovi zasnovi. Prva enota za izmenjavo toplote za vse ogrevalne kotle prenaša energijo zgorelega goriva na hladilno tekočino. In drugo temu doda še toploto, pridobljeno iz izpušnih plinov.
Kondenzacijski kotli delujejo na "modro gorivo":
- glavni (plinska mešanica s prevlado metana);
- rezervoar za plin ali balon (mešanica propana in butana s prevlado prve ali druge komponente).
Dovoljena je uporaba katere koli vrste plina. Glavna stvar je, da je gorilnik zasnovan za delo z eno ali drugo vrsto goriva.
Kondenzacijski plinski kotli so dražji od običajnih konvekcijskih modelov, vendar imajo koristi od stroškov goriva z zmanjšanjem porabe plina za 20-30%
Kondenzacijski generator toplote kaže najboljšo učinkovitost pri gorenju metana. Mešanica propana-butana je tu nekoliko slabša. Poleg tega večji kot je propan, toliko bolje.
V tem pogledu "zimski" plin za rezervoar za plin daje nekoliko večji izkoristek na iztoku kot "poletni", saj je komponenta propana v prvem primeru višja.
Za razliko od kondenzacijskega plinskega kotla gre v konvekcijskem delu toplotna energija v dimnik skupaj s produkti izgorevanja. Zato je učinkovitost klasičnih modelov v območju 90%. Lahko ga dvignete višje, a tehnično pretežko.
Gospodarsko to ni upravičeno. Toda v kondenzatorjih se toplotna energija, ki jo dobimo iz gorečega plina, porablja bolj racionalno in v celoti, saj se toplota, ustvarjena med predelavo pare, nabira in prenaša v ogrevalni sistem. Torej je toplotni nosilec dodatno ogrevan, kar omogoča zmanjšanje porabe goriva na 1 kW prejete toplote.
Naprava in načelo delovanja
Kondenzacijski kotel je po zasnovi v marsičem podoben konvekcijskemu analogu z zaprto zgorevalno komoro. Samo v notranjosti je dopolnjen s sekundarnim izmenjevalnikom toplote in rekuperacijsko enoto.
Glavne značilnosti kondenzacijske toplotne naprave so prisotnost drugega toplotnega izmenjevalnika in zaprte zgorevalne komore z ventilatorjem
Kondenzacijski kotel je sestavljen iz:
- zaprte zgorevalne komore z moduliranim gorilnikom;
- primarni toplotni izmenjevalec št. 1;
- izpušne hladilne komore do + 56–57 0C (točka rosišča);
- sekundarni kondenzacijski toplotni izmenjevalec št. 2;
- dimnik;
- ventilator za dovod zraka;
- rezervoar za kondenzat in njegov drenažni sistem.
Zadevna oprema je skoraj vedno opremljena z integrirano obtočno črpalko za hladilno tekočino.Običajna možnost z naravnim tokom vode skozi ogrevalne cevi je tu malo koristna. Če v kompletu ni črpalke, bo to zagotovo treba zagotoviti pri pripravi projekta cevovodov kotla.
Dodatni odstotni izkoristek kondenzacijskega kotla nastane kot posledica segrevanja povratka zaradi hlajenja izpušnih plinov v dimniku
Kondenzatorski kotli za prodajo so enokrožni in dvokrožni, pa tudi v talni in stenski izvedbi. Pri tem nimajo razlik od klasičnih konvekcijskih modelov.
Načelo delovanja kondenzacijskega plinskega kotla je naslednje:
- Ogrevana voda sprejema glavno toploto v toplotnem izmenjevalniku št. 1 iz zgorevanja plina.
- Nato toplotni nosilec preide skozi ogrevalni krog, se ohladi in vstopi v sekundarno enoto izmenjave toplote.
- Zaradi kondenzacije zgorevalnih produktov v toplotnem izmenjevalniku št. 2 se ohlajena voda segreva z izkoriščeno toploto (prihrani do 30% goriva) in se vrne na številko 1 v novem krožnem ciklu.
Za natančno nadziranje temperature izpušnih plinov so kondenzacijski kotli vedno opremljeni z modulacijskim gorilnikom z močjo giba od 20 do 100% in ventilatorjem za dovod zraka.
Odtenki delovanja: kondenzat in dimnik
V konvekcijskem kotlu, produkti izgorevanja zemeljskega plina CO2, dušikovi oksidi in para se ohladijo samo na 140–160 0C. Če jih ohladite nižje, se bo v dimniku spustil prepih, začel bo nastajati agresiven kondenzat in gorilnik se bo ugasnil.
Vsi proizvajalci klasičnih plinskih generatorjev se želijo izogniti takšnemu razvoju razmer, da bi povečali varnost pri delu in podaljšali življenjsko dobo svoje opreme.
V kondenzacijskem kotlu temperatura plinov v dimniku niha okoli 40 0C. Po eni strani to zmanjšuje zahteve po toplotni odpornosti materiala dimniške cevi, po drugi strani pa nalaga omejitve glede njegove izbire v smislu odpornosti proti vplivom kislin.
Izpušni plini iz plinskega kotla med hlajenjem tvorijo agresiven kondenzat z visoko kislostjo, ki zlahka korodira celo jeklo
Toplotni izmenjevalci v kondenzacijskih generatorjih so izdelani iz:
- nerjaveče jeklo;
- silumin (aluminij s silicijem).
Oba materiala imata povečano odpornost proti kislinam. Lito železo in navadno jeklo nista primerna za kondenzatorje.
Dimnik kondenzacijskega kotla je dovoljeno namestiti samo iz nerjavečega jekla ali plastike, odporne na kisline. Opečni, železni in drugi dimniki za takšno opremo niso primerni.
Med rekuperacijo nastane kondenzat v sekundarnem izmenjevalniku toplote, ki je šibka kislinska raztopina in ga je treba odstraniti iz grelnika vode
Ko deluje kondenzacijski kotel s kapaciteto 35–40 kW, nastane približno 4–6 litrov kondenzata. Poenostavljena proizvodnja znaša približno 0,14-0,15 litra na 1 kW toplotne energije.
V resnici gre za šibko kislino, ki jo je prepovedano odvajati v avtonomno kanalizacijo, saj bo uničila bakterije, ki sodelujejo pri predelavi odpadkov. Da, in preden vržete v centraliziran sistem, priporočamo, da najprej razredčite z vodo v razmerju do 25: 1. In potem jo lahko odstranite brez strahu, da boste uničili cev.
Če je kotel nameščen v koči z greznico ali VOC, potem je treba kondenzat najprej nevtralizirati. V nasprotnem primeru bo ubil vso mikrofloro v avtonomnem sistemu zdravljenja.
"Nevtralizator" je izdelan v obliki posode z marmornatimi čipi s skupno maso 20-40 kg. Ko gre skozi marmor, se kondenzat iz kotla dvigne v pH. Tekočina postane nevtralna ali nizkoalkalna, že neškodljiva za bakterije v greznici in za material samega zbiralnika. V takem pretvorniku je treba polnilo zamenjati enkrat na 4-6 mesecev.
Od kod izkoristek nad 100%?
Proizvajalci pri označevanju učinkovitosti plinskega kotla za osnovo vzamejo indikator nižje toplote zgorevanja plina, ne da bi pri tem upoštevali toploto, nastalo med kondenzacijo vodne pare. Pri konvekcijskem generatorju toplote se slednji skupaj s približno 10% toplotne energije v celoti porabi v dimniku, zato se ne upošteva.
Če pa dodate kondenzacijsko sekundarno toploto in glavno iz zgorelega zemeljskega plina, se bo izšlo več kot 100-odstotni izkoristek. Brez goljufij, le majhen trik v številkah.
Pri izračunu učinkovitosti najvišje kalorične vrednosti konvekcijskega kotla bo ta znašal 83–85%, pri kondenzacijskem kotlu pa okoli 95–97%
Pravzaprav »napačna« učinkovitost nad 100% izhaja iz želje proizvajalcev opreme za proizvodnjo toplote, da primerjajo primerljive kazalnike.
Samo v konvekcijski napravi "vodna para" sploh ne pride v poštev, ampak jo je treba upoštevati pri kondenzacijski napravi. Od tod majhna odstopanja od logike osnovne fizike, ki jo poučujejo v šoli.
Prednosti in slabosti kondenzacijskega grelca
Med prednosti kondenzacijskega kotla so:
- Zmanjšanje količine škodljivih emisij za 60–70% (večina ogljikovega dioksida in dušikovih oksidov gredo v kondenzat).
- V primerjavi s konvekcijskimi modeli prihranite do 30% plinskega goriva na proizveden 1 kW.
- Manjše dimenzije plinske ogrevalne opreme z enako močjo.
- Nizka temperatura produktov zgorevanja v dimniku (le okoli 40 0Z).
- Možnost namestitve kaskade več kotlov.
- Univerzalnost (primerna tako za ogrevalne radiatorje, kot tudi za "toplotno izolirana tla").
- Prisotnost inteligentne avtomatizacije in popolna avtonomija plinskega generatorja toplote brez človekovega posredovanja.
Kaskadni sistem dveh ali treh generatorjev toplote vam omogoča vgradnjo kotlov z majhno močjo, ki so med delovanjem manj hrupni in vibrirajo kot zmogljivejši modeli.
To poenostavi namestitev celotnega ogrevalnega sistema in zmanjša velikost domače kotlovnice. Poleg tega se zaradi možnosti prožnejše regulacije procesa proizvodnje toplote povečuje splošna učinkovitost uporabe opreme za proizvodnjo toplote.
Stroški kondenzacijskega kotla v primerjavi s klasičnim konvekcijskim kotlom se v 5–6 letih odpravijo zaradi prihrankov zemeljskega plina
Med minusi kondenzacijskih generatorjev toplote je treba omeniti:
- Visoka cena opreme (1,5–2 krat višja od cene podobnih modelov s klasičnim tipom konvekcije).
- Težave z odstranjevanjem kondenzata
- Zmanjšana učinkovitost pri uporabi kotla v visokotemperaturnih ogrevalnih sistemih.
- Hlapnost - Električna energija je potrebna za delovanje ventilatorja, avtomatizacije in obtočne črpalke.
- Prepoved uporabe z antifrizom.
Kljub velikim vnaprejšnjim stroškom je kondenzacijski kotel upravičen z ekonomskega vidika. Med delovanjem več kot povrne ves prvotno porabljen denar.
V Rusiji takšna oprema še ni razširjena. Plinski kotel z rekuperacijo je na našem trgu še vedno preveč nenavaden in premalo raziskan. Toda zanimanje za take generatorje toplote postopoma raste.
Kako deluje kondenzacijski generator toplote:
Naprava plinskih kotlov z rekuperacijo vodne pare:
Vse prednosti kondenzacijskih kotlov:
Če natančno razumete, kako in po katerih principih deluje plinski kondenzacijski kotel, potem na prvi pogled "napačen" izkoristek 108-110% postane povsem razumljiv in ga upravičujejo številke.
Toplotni generator z rekuperacijo izpušnih plinov je dejansko učinkovitejši od klasične zasnove. Njegova edina resna pomanjkljivost je kondenzat z visoko kislostjo, ki ga je treba nekje odložiti.
Komentarje napišite v spodnji obrazec.Možno je, da imate v lasti podatke, ki lahko dopolnijo zalogo informacij, predstavljenih v članku. Zastavite vprašanja, delite svoje izkušnje z izbiro in delovanjem kondenzacijskih kotlov, objavite fotografijo na temo članka.