Vienos ir dvigubos grandinės katilai su netiesioginio šildymo katilu

Kondensacinio katilo veikimo principas

Kondensacinio katilo veikimas pagrįstas kuro degimo ir kondensacijos procesų principu. Deginant angliavandenilius, cheminės reakcijos metu susidaro vanduo ir anglies dioksidas. Aukštos temperatūros aplinkoje esantis skystis per trumpą laiką virsta garais, vartojančiais šiluminę energiją, kurią galima grąžinti garus paverčiant vandeniu.

Kuriant tokią sistemą buvo sunku sukurti deginant dujas nuodingas medžiagas, kurios sukūrė chemiškai aktyvius junginius, sukeliančius korozinius procesus, taip pat anglies dioksidą. Sukūrus nerūdijančio plieno, galinčio veikti šioje aplinkoje, šios problemos nebebuvo reikšmingos.

Kondensacinio katilo veikimas etapais yra toks:

1. Vanduo tiekiamas į katilą.
2. Dujos tiekiamos į degimo kamerą, kurstoma ugnis.
3. Degimo procese išsiskiria šilumos energija, kuri dujų metodu perduodama į šilumokaitį ir šildo ją bei joje cirkuliuojantį vandenį.
4. Dujos, kurių temperatūra viršija rasos tašką, pereina į antrąjį šilumokaitį, kuriame aušinamos cirkuliuojant žemesnės temperatūros vandeniu.
5. Kai dujos pasiekia rasos tašką, išsiskyrusi garų šiluminė energija perduodama skysčiui.

Kondensuotos drėgmės tūrio priklausomybė nuo katilo darbo režimo yra tokia: kuo žemesnė vandens temperatūra grįžtamojoje grandinėje, tuo didesnė kondensacija. Tačiau šiuo atveju temperatūra turėtų būti iki + 500C. Priešingu atveju kondensacinis katilas veiks įprastu dujų režimu, taigi jo efektyvumas sumažės iki 5%.

Palyginimui: esant +40 ° C skysčio temperatūrai tiesioginio maitinimo grandinėje ir + 30 ° C atvirkštinėje temperatūroje, kondensacinio katilo efektyvumas bus 108%, o esant 90 ° C ir 750 ° C atitinkamai bus 98 proc.

Eksploatuojant katilus būtina stebėti darbo režimus, taip pat renkantis tinkamą modelį, reikia pasirinkti jo optimalią šildymo galią.

Kondensacinių vienos grandinės katilų veikimo ypatybės

Naudojant įprastą katilą privačiam namui šildyti, deginant dujas susidaro dūmai. Jo temperatūra yra apie 120 laipsnių. Dūmai metami į kaminą, prarandant didelę šilumos dalį, nes įprastų grindinių dujinių katilų efektyvumas siekia apie 92 proc. Likę 8% paprasčiausiai išeina su išmetamosiomis dujomis per kaminą.

Kondensaciniuose vienos grandinės katiluose dūmai yra papildomas energijos šaltinis. Suteikdamas maksimalią šilumą, jis išeina iš kamino, kurio temperatūra yra 50-60 laipsnių. Tai pasiekiama dėl ypatingo kondensacinio vienos grandinės katilo šilumokaičio konstrukcijos.

Į katilą tiekiamas oras turi tam tikrą drėgmę, atitinkamai, kai jis yra kaitinamas, turimos vandens dalelės virsta garais ir būtent tai matome iš kamino.

Veikiant ant grindų kondensuojamiems vienos grandinės katilams, išmetamosios dujos nėra išleidžiamos į kaminą, o pirmiausia nukreipiamos į šilumokaičio galą arba į atskirą kondensacijos kamerą, kur patenka atvėsęs šilumnešis. Dėl temperatūrų skirtumo garai virsta skysta būsena.Perėjimo procesą lydi šilumos išsiskyrimas, kuris perduodamas į aušinimo skystį. Pasirodo, kad patekus į tą šilumokaičio dalį, esančią tiesiai prie degiklio, aušinimo skystis jau yra pašildytas. Dėl to sumažėja deginamų dujų kiekis norint pasiekti reikiamą temperatūrą šildymo sistemoje.

Be to, išmetamųjų dujų šiluma absorbuojama jau išeinant iš grindų kondensacinio vienos grandinės katilo. Panašus mechanizmas realizuojamas naudojant koaksialinį kaminą. Jo poveikis yra tas, kad karštos išmetamosios dujos atiduoda šilumą įeinančiam orui. Taigi įkaitintas oras degiklyje sumaišomas su gamtinėmis dujomis, o tai sumažina energijos sąnaudas jam pašildyti.

Pagrindinių katilo komponentų įtaisas

Kondensacinius šildymo katilus sudaro šie pagrindiniai komponentai:

• plieninis korpusas, kuriame yra visi konstrukciniai elementai;
• cirkuliacinis siurblys vandens cirkuliacijai šilumokaičio sistemoje;
• degimo kamera, kurios viduje yra degikliai;
• garų ir dujų mišinio po aušinimo kameros iki + 570C temperatūros;
• ventiliatorius (turbina), esantis virš degimo kameros, suprojektuotas maišyti dujų ir oro mišinį;
• du šilumokaičiai: šilumai perduoti į vandenį iš kameros degimo produktų ir kondensuoti drėgmę bei gauti šilumos energiją;
• purkštukai ir vamzdžiai, skirti tiekti vandenį į cirkuliacinę sistemą;
• kondensato surinkimo bakas;
• kaminas degimo produktams pašalinti;
• kontrolės skydelis.

Veikimo principas

Vienos kilpos katilas su netiesioginio šildymo katilu gali aprūpinti namą šildymu ir karštu vandeniu. Vandens šildytuvas susideda iš talpyklos, kurios viduje yra šilumokaitis spiralinio vamzdžio pavidalu. Aušinimo skystis šildomas katile ir cirkuliuoja per ritę, kaitindamas ją ir tolesnį vandenį. Tai taupo elektros sąnaudas.

Yra dvi pagrindinės ryšio schemos:

1. Su trijų krypčių vožtuvu. Dujų katilo išleidimo angoje yra cirkuliacinis siurblys, kuris sukuria slėgį. Po jo montuojamas trijų krypčių vožtuvas, prijungtas prie katilo termostato.
   Kai vandentiekio vanduo sušyla, aušinimo skysčio srautas nukreipiamas į šildymo sistemą, kaip parodyta nuotraukoje. Pagal šią schemą pirmenybė teikiama karštam vandeniui.
2. Su antru papildomu siurbliu. Šiuo atveju karštas vanduo ir šildymo sistema sujungiami lygiagrečiai, formuojant dvi grandines. Po katilo sumontuojamas kitas siurblys, kurį valdo termostatas.
   Įjungimo ir išjungimo principas yra toks pat, kaip ir ankstesnėje vamzdynų schemoje. Bet šiuo atveju vandens tiekimo sistema neturi šildymo prioriteto ir tai vyksta lygiagrečiai.

Privalumai ir trūkumai

Kondensacinių katilų pranašumai yra pagrindiniai kriterijai renkantis būtent šį šildymo sistemų dizainą. Jie apima:

• ekologiškumas - minimalus nuodingų medžiagų kiekis vidutiniškai 70% mažesnis nei dujų ar kietojo kuro;
• kompaktiškas dydis, dėl kurio juos galima montuoti net mažose patalpose;
• mažas triukšmas ir vibracijos nebuvimas;
• santykinai žema išmetamųjų dujų temperatūra, leidžianti katilus aprūpinti plastikiniais kaminais ir taupyti finansus;
• kaskados įrengimo galimybė, leidžianti šildyti didelius kambarius arba organizuoti padidinto patikimumo šildymo sistemas;
• tikslus šildymo galios reguliavimas, kurio dėka galima pakeisti kondensacinio katilo efektyvumą ir jį naudoti taupiaisiais režimais.

• didelė įrangos ir jos atsarginių dalių kaina;
• sudėtingas šilumokaičio dizainas, reikalaujantis periodinės priežiūros ir būklės stebėjimo;
• poreikis šalinti kondensatą;
• aukšti vidaus oro švaros reikalavimai;
• neefektyvus naudojimas esant aukštai temperatūrai.

Tai yra, kondensacinių katilų trūkumai nėra tokie reikšmingi, palyginti su jų efektyvumu, ilgaamžiškumu, patikimumu ir ekologiškumu, ypač kai jie naudojami gyvenamosiose patalpose.

Kondensacinių katilų tipai

Kondensaciniai katilai klasifikuojami pagal šiuos kriterijus:

• pagal įrengimo tipą: grindys arba siena;
• pagal grandinių skaičių: viena arba dviguba grandinė.

Kondensaciniai grindų katilai yra ne tik didelių matmenų, bet ir gali būti komplektuojami su išoriniais siurbliais ir kita įranga, kuriai montuoti reikia atskiros patalpos. Paprastai jie yra vienos grandinės ir skirti dideliems plotams šildyti. Jų pranašumai yra priežiūra ir dizaino paprastumas.

Kondensaciniai pakabinami katilai skiriasi nuo grindų katilų savo kompaktišku dydžiu ir palyginti mažu svoriu. Visi agregatai ir mazgai yra kėbulo viduje, nėra jokių išorinių elementų. Jie gaminami vienos ir dviejų grandinių konstrukcijoje, yra lengvai prijungiami, nepretenzingi.

Vieno kontūro šildymo katilai patalpų šildymui gali būti naudojami ne tik šildymo sistemose, bet ir karštam vandeniui tiekti, su sąlyga, kad yra katilas. Jie išsiskiria dizaino paprastumu, mažomis sąnaudomis, palyginti su dvigubos grandinės katilu, aukštu efektyvumu ir šildymo galia, ekonomiškomis degalų sąnaudomis.

Dvigubos grandinės kondensacinis dujų katilas gaminamas su akumuliaciniu katilu arba su tekančiu šilumokaičiu. Jis gali būti naudojamas vandens šildymui ar šildymui, nereikia pirkti atskiro katilo. Kompaktiškas, lengvai montuojamas ir prižiūrimas, montuojamas ant grindų ar sienos.

Kondensacinio katilo privalumai

Kondensacinio katilo privalumų sąrašas yra įspūdingas, o tai galiausiai paaiškina augantį tokio tipo šildymo įrangos populiarumą:

• Kuro ekonomija palyginti su įprastu konvekciniu katilu, jis gali siekti 35%.
• Kenksmingų išmetimų mažinimas manoma, kad pereinant nuo tradicinių dujų modelių prie kondensacijos modelių, vidutiniškai 70 proc.
• Žema išmetamųjų dujų temperatūra leidžia montuoti plastikinius dūmtraukius, kurie yra daug pigesni nei klasikiniai plieniniai.
• Žemas triukšmo lygis padidina namuose gyvenančių žmonių komforto lygį.

Pakalbėkime apie keletą išvardytų kondensacinių katilų pranašumų išsamiau.

Degalų taupymas naudojant žemos temperatūros sistemose

Kuro sąnaudos tiesiogiai priklauso nuo įrangos galios ir šildymo sistemai tenkančios apkrovos. Šildyti namą, kurio plotas 250 m2, pakaks 28 kW kondensacinio katilo, kurio didžiausias dujų suvartojimas yra 2,85 m3 / h. Klasikinis tokio pat galingumo katilas sunaudos 3,25 m3 / h. Jei katilas veikia šešis mėnesius iš dvylikos, per metus sutaupysite apie 3000 rublių. (dabartinėmis pagrindinių vartotojų kainomis Rusijos vartotojams). Tokį taupymą, ko gero, vargu ar galima pavadinti reikšmingu - jie net nepadengs metinių katilų priežiūros sąnaudų skirtumo.

Bet pažvelkime į situaciją vidutinio Europos vartotojo akimis, kuriam gamtinės dujos kainuoja keturis – penkis (ar net daugiau) kartus daugiau.Taupymo suma šiuo atveju jau sieks apie 300 eurų, ir dėl to verta kovoti.

Dujų suvartojimas įvairių galių kondensaciniuose katiluose:

Kenksmingų išmetimų mažinimas

Deginant iškastinį kurą, susidaro anglies dioksidas, kuris sąveikaudamas su vandeniu duoda anglies dioksidą. Be to, bet kuriame degale visada yra sieros, fosforo, azoto ir daugybės kitų elementų priemaišų. Degimo procese iš jų susidaro atitinkami oksidai, kurie kartu su vandeniu taip pat suteikia rūgščių.

Įprastuose konvekciniuose katiluose į atmosferą išmetami vandens garai su rūgščių (anglies, sieros, azoto, fosforo) priemaiša. Kondensaciniai katilai neturi šio trūkumo: kondensate lieka rūgščių. Tačiau, atsižvelgiant į kondensato naudojimo problemas, galima suabejoti žinomu šios įrangos ekologiškumu.

Pasirinkimo kriterijai

Kondensacinį dujinį katilą dėl didelių sąnaudų reikia rinktis atidžiausiai pagal šiuos kriterijus:

• rekomenduojama įsigyti gerai žinomų prekės ženklų sertifikuotą įrangą, kuri gali garantuoti visišką deklaruotų charakteristikų laikymąsi, taip pat suteikti garantiją ir paslaugą;
• šildymo galia turėtų būti pakankama tam tikros patalpos zonos šildymui, atsižvelgiant į temperatūros skirtumą pastatų viduje ir išorėje, taip pat į ryšių su aušinimo skysčiu ilgį;
• montavimo būdas, atsižvelgiant į vietos kiekį ir katilo veikimo technines sąlygas;
• visas komplektas, kuriame gali nebūti brangių priedų ar komponentų, be kurių neįmanoma prijungti ir valdyti katilo;
• funkcionalumas, metodai ir valdymo paprastumas;
• galimybė prijungti papildomą šildymo kontūrą;
• dujų ir vandens suvartojimo lygis.

Atrankos rodikliai

Kondensuojantis
katilas dėl didelių dujų, jas reikia pasirinkti labai atsargiai, atsižvelgiant į šiuos parametrus:

• rekomenduojama įsigyti garsių prekės ženklų sertifikuotą įrangą, galinčią užtikrinti visišką deklaruotų parametrų laikymąsi, taip pat pateikti garantinį ir garantinį aptarnavimą;
• šildymo galios turėtų pakakti tam tikrai patalpos sričiai pašildyti, atsižvelgiant į temperatūrų skirtumus pastatuose ir viduje, taip pat į ryšių su šilumos nešikliu ilgį;
• montavimo variantas, viskas priklauso nuo vietos kiekio ir katilo techninių eksploatavimo sąlygų;
• visas komplektas, kuriame gali nebūti labai brangių atributų ar elementų, be kurių nerealu pritvirtinti ir naudoti katilą;
• praktiškumas, metodai ir valdymo paprastumas;
• galimybė prijungti papildomą šildymo kontūrą;
• dujų ir vandens suvartojimo lygis.

Naudojimo sritys

Kondensacinių katilų naudojimo sritys yra šios:

• butų ir privačių namų šildymui;
• pramoniniais tikslais: dirbtuvių šildymas arba karšto vandens tiekimas;
• biuro patalpų, viešų vietų šildymas.

Kondensacinių katilų montavimo taisyklės ir dažnos montavimo klaidos

Kondensacinis katilas turi būti montuojamas atsižvelgiant į šias taisykles ir reikalavimus:

• katilo montavimui rekomenduojama pasirinkti gerai vėdinamą patalpą, atitinkančią visus priešgaisrinės saugos reikalavimus: lubų aukštis ne mažesnis kaip 2,2 m, patalpos tūris - nuo 7,5 m3, vėdinimo lango plotas 0,025 m2;
• katilo vieta turi būti griežtai vertikali;
• prieš montuojant svarbu pažymėti montavimo vietą, kad būtų galima iš anksto pateikti reikalingas komunikacijas ir apgalvoti montavimo veiksmus;
• katilą reikia montuoti ant specialaus rėmo, kuris yra tiekimo komplekte (tik aukščiausios klasės įrangai), arba ant tvirtinimo plokštės;
• kaminas turi būti pagamintas iš karščiui atsparaus plastiko arba korozijai atsparaus plieno;
• horizontali dūmtraukio dalis nuo katilo turėtų eiti su nedideliu nuolydžiu kambario link;
• Kondensato drenažas gali būti organizuojamas šiais būdais: į centralizuotą kanalizacijos sistemą arba į atskirą konteinerį, kurį vėliau šalinti.

Kondensacinio katilo prijungimas be patirties atliekant tokius darbus gali sukelti šias klaidas:

1. Kondensato drenažas atliekamas už šildomos erdvės ribų. Šaltuoju metų periodu tai gali būti kupina ledo kamščio susidarymo vamzdyje, dėl kurio padidės katilo gedimo tikimybė.
2. Kondensato kanalizacija atliekama į šiems tikslams neskirtą arba visai neorganizuotą talpyklą. Tai yra didelė klaida, nes kondensate gali būti nuodingų ar ėsdinančių medžiagų, kurias reikia specialiai šalinti.
3. Konstrukcija liečia kaitinamą lengvai degių ar degių medžiagų dalį, dėl kurios pažeidžiamos priešgaisrinės saugos taisyklės.
4. Dujų pajungimas atliekamas nenaudojant specialių sandarinimo tarpiklių, dujų filtrai nėra montuojami. Pasekmės gali būti tokios: dujų nuotėkis arba degiklio užsikimšimas atitinkamai degimo kameros viduje. Draudžiama dirbti su tokiomis klaidomis, nes patalpoje padidėja sprogimo lygis.
5. Nepastebėta katilo nuolydžio kampo, kurį gamintojas nurodo montavimo reikalavimuose. Dėl to bus pažeisti kondensacijos ir cirkuliacijos režimai, gali padidėti dujų suvartojimas arba sumažėti šildymo galia.
6. Dujų skaitiklio, neatitinkančio katilo galios charakteristikų, montavimas. Tokiais atvejais arba dujų srautas bus nepakankamas, arba pats skaitiklis suges, nes atsiras nuotėkio tikimybė.

Veikimo ypatybės

Keletas pagrindinių kondensacinių katilų veikimo niuansų:

• draudžiama sumažinti degiklio galią žemiau 10% visos galios, nes dėl nuolatinio įjungimo ir išjungimo jis suges daug anksčiau nei apskaičiuotas laikotarpis;
• nerekomenduojama didinti šildymo temperatūros katilo išleidimo angoje virš + 500С, nes dujų suvartojimas žymiai padidės;
• kondensatas gali būti išleidžiamas į kanalizaciją, skiedžiant santykiu 10: 1, taip pat į septiką, jei jis neutralizuojamas.