Jak uniknąć marnowania zasobów. Kocioł gazowy kondensacyjny, który Ci pomoże.

Co to jest kondensacyjny kocioł gazowy?

Coraz większą popularność na rynku zdobywają gazowe kotły kondensacyjne, które okazały się bardzo wydajnymi urządzeniami. Kotły kondensacyjne mają dość poważny współczynnik wydajności. To prawie 96%. Podczas gdy w konwencjonalnych kotłach sprawność sięga zaledwie 85%. Kotły kondensacyjne są bardzo ekonomiczne. Kotły te są bardzo popularne w Europie, ponieważ Europejczycy mają dość ostry problem z oszczędnością paliwa. Pomimo nieco wyższego kosztu kotła kondensacyjnego w porównaniu do tradycyjnego kotła kondensacyjnego gazowe ogrzewanie opłaca się dość szybko. Kotły tego typu śmiało patrzą w przyszłość, ponieważ zasada ich działania jest dziś najbardziej obiecująca.

Co oznacza termin „kocioł kondensacyjny”?

Termin ten pojawił się w życiu codziennym stosunkowo niedawno, ale dziś wielu właścicieli rozumie zasadę działania kotła, z powodu której przypisano mu tę nazwę. Nagrzewnica kondensacyjna wykorzystuje ciepło nie tylko ze spalanego gazu, ale również z pary, która w konwencjonalnej konstrukcji kotła jest oddawana do atmosfery przez komin.

Aby wydobyć energię cieplną z kondensatu, stojący lub ścienny gazowy kocioł kondensacyjny jest wyposażony w duże wymienniki ciepła.

W niektórych modelach zapewniony jest dodatkowy wtórny wymiennik ciepła, który oddziałuje wyłącznie z parą wodną. Takie urządzenie pozwala osiągnąć doskonałe wskaźniki wydajności.

Historia pojawienia się kondensacyjnego kotła gazowego

W odległych latach pięćdziesiątych po raz pierwszy zaczęły pojawiać się modele kotłów typu kondensacyjnego. Modele te nie były doskonałe, jak są dzisiaj, i przeszły wiele zmian w trakcie ich ewolucji. Cóż, już w tych odległych latach kotły tego typu wykazywały dość poważne wskaźniki oszczędności paliwa. Ten ważny czynnik jest nadal głównym, który sprawia, że ​​kotły klimatyzacyjne są bardzo atrakcyjne dla kupujących.

W tamtych latach stosowano wymienniki ciepła wykonane z żeliwa lub stali, co sprawiało, że były krótkotrwałe. Pod wpływem kondensatu kotły szybko uległy awarii z powodu silnej korozji. Dopiero w latach siedemdziesiątych nowe materiały i technologie zastąpiły żeliwo od stali. Wiele elementów kotłów, w tym wymienniki ciepła, zaczęto wykonywać ze stali nierdzewnej. Taka modernizacja znacznie wydłużyła żywotność kotła kondensacyjnego. Wielu ekspertów zgadza się, że kotły tego typu w swojej nowoczesnej formie są niezawodnymi, bardzo ekologicznymi i bardzo wydajnymi urządzeniami grzewczymi pod względem sprawności. Eksperci uważają również, że kotły klimatyzacyjne mają bardzo obiecującą przyszłość. W ZSRR prowadzono również badania w tym kierunku, ale technologia ta nie otrzymała żadnego poważnego rozwoju.

Rodzaje kominów

Trzy główne typy konstrukcyjne kominów, z których każdy ma określony obszar zastosowania:

• jednościenne;
• dwuścienne (kanapka);
• współosiowy.

Komin jednościenny

Z nazwy jasno wynika, że ​​są to tylko rury i kształtki wykonane z odpowiedniego materiału. Może być stosowany tylko w pomieszczeniach lub w kanałach izolowanych termicznie (na przykład kominy podczas przebudowy).Zwykle stosowany do odprowadzania spalin, gdy powietrze jest zasysane z kotłowni.

Często jest również używany do wykonania kanału doprowadzającego powietrze do spalania z ulicy. Oczywiście te kanały powietrzne nie mają specjalnych wymagań dotyczących odporności na temperaturę i chemikalia oraz szczelności. Oznacza to, że mogą być wykonane z prawie każdego dostępnego materiału. Jednak z punktu widzenia jednolitości i łatwości montażu, zwykle stosuje się ten sam typ komina jednościennego, co do odprowadzania spalin.

Kominy jednościenne nigdy nie mogą być używane na zewnątrz. Głównym problemem jest ciągłe tworzenie się kondensatu w kanale. Z punktu widzenia odporności chemicznej, jak wspomniano powyżej, nie jest to przerażające, ale istnieje duże niebezpieczeństwo zamarznięcia cieczy w kominie, aw rezultacie zwężenia odcinka przepływu rury. Spadek ciągu naturalnego spowodowany chłodzeniem spalin nie jest krytyczny dla tego typu kotłów, ponieważ mają one mocne wentylatory, które zapewniają wysoką wartość ciśnienia resztkowego.

Komin dwuścienny (kanapka)

Elementy tego typu komina składają się z dwóch koncentrycznych rur o różnych średnicach, pomiędzy którymi przestrzeń wypełniona jest materiałem termoizolacyjnym, najczęściej niepalną wełną kamienną. Nie ma specjalnych wymagań dotyczących odporności na kwasy i ciepło rury zewnętrznej, wymagana jest jedynie odporność na warunki atmosferyczne (opady atmosferyczne, światło ultrafioletowe) i wytrzymałość mechaniczna. Dlatego w przypadku kominów o podwójnych ścianach ze stali nierdzewnej rury wewnętrzne i zewnętrzne są zwykle wykonane z różnych gatunków stali, aby zoptymalizować koszty. Istnieją opcje wykonania rury zewnętrznej z aluminium.

Kominy dwuścienne można stosować zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz.

Ze względu na niską temperaturę spalin i brak prawdopodobieństwa poparzeń, w przypadku kotłów kondensacyjnych zwykle wykonuje się tylko zewnętrzną część komina w wersji dwuściennej, a wewnętrzną konwencjonalną. można zastosować rurę jednościenną.

Komin koncentryczny

Znowu, w oparciu o nazwę, jasne jest, czym jest ten komin: dwie koncentryczne rury z pustą przestrzenią między nimi.

Główną cechą tego typu jest to, że służy zarówno do odprowadzania spalin (przez rurę wewnętrzną), jak i do zasysania powietrza do spalania (przez przestrzeń między rurami). W związku z tym podczas jego użytkowania nie jest wymagane ciągłe zapewnienie dopływu powietrza do spalania do kotłowni. Dodatkowo doprowadzane powietrze jest podgrzewane przez spaliny, zwiększając tym samym ogólną sprawność kotłowni.

Układanie kominów współosiowych jest również dozwolone tylko w pomieszczeniach, długość odcinka zewnętrznego w naszych warunkach nie powinna przekraczać jednego metra. Osadzanie się lodu na końcu komina jest częstym problemem podczas mroźnych zim. Dzieje się tak z powodu gwałtownego ochłodzenia spalin na wylocie w kontakcie z zimnym powietrzem wchodzącym do spalania przez szczelinę między rurami. Aby rozwiązać ten problem, można przeciąć odcinek zewnętrznej rury w strefie końca komina w celu rozprowadzenia emisji spalin i poboru powietrza; lub użyj fabrycznych opcji zimowych na zakończenie rury koncentrycznej.

Ten typ komina jest wykonany zarówno z tworzywa sztucznego, jak i ze stali nierdzewnej.

Zasada działania kotła kondensacyjnego

Zasada działania kotła kondensacyjnego

Zasada działania wielu kotłów grzewczych jest bardzo prosta. Obejmuje tylko jedno działanie - spalanie paliwa. Jak wiadomo, podczas spalania paliwa uwalniana jest pewna ilość energii cieplnej.Za pomocą wymiennika ciepła energia cieplna jest przekazywana do nośnika ciepła, a następnie za pomocą cyrkulacji wchodzi do systemu grzewczego. Cyrkulacja może odbywać się zarówno siłą, jak i grawitacyjnie. Zdecydowana większość nowoczesnych kotłów wykorzystuje wymuszoną cyrkulację chłodziwa.

W konwencjonalnym kotle pewna ilość energii cieplnej jest emitowana przez rurę kominową. To ciepło można usunąć i ponownie wykorzystać. Po prostu konwencjonalny kocioł częściowo ogrzewa atmosferę parą wodną, ​​która powstaje podczas spalania gazu. Najważniejsza cecha jest tutaj ukryta. Zgodnie z zasadą ich działania, kondensacyjne kotły gazowe są w stanie magazynować i ponownie kierować do systemu grzewczego tę energię pary, która w zwykłym kotle po prostu trafia do komina. Cała sztuczka kotła kondensacyjnego polega na jego wymienniku ciepła.

Kocioł kondensacyjny koncentruje się na pochłanianiu energii uwalnianej podczas kondensacji pary. Ta sama energia cieplna jest pochłaniana przez wodę, która pojawia się w przewodzie powrotnym i która wstępnie schładza parę do temperatury punktu rosy, uwalniając w ten sposób energię cieplną. Ta energia cieplna musi zostać zwrócona do systemu grzewczego, zwiększając w ten sposób sprawność kotła kondensacyjnego.

Obecnie wszystkie wymienniki ciepła do kotłów kondensacyjnych wykonane są z materiałów antykorozyjnych. Należą do nich silumin lub stal nierdzewna. Do zbierania kondensatu w kotłach kondensacyjnych przewidziano specjalny pojemnik. Nadmiar kondensatu odprowadzany jest do kanalizacji.

Kondensat jest uważany za raczej żrącą ciecz. Dlatego w niektórych krajach kondensat należy zneutralizować przed spuszczeniem do kanalizacji. Istnieją neutralizatory do tej procedury. Neutralizator to rodzaj pojemnika, który jest wypełniony specjalnymi granulkami. Te granulki mogą zawierać magnez lub wapń.

Jak działają kotły kondensacyjne

Zasada działania kotłów kondensacyjnych znana jest od dawna, ale nie można jej było zastosować w wyposażeniu kotłów wykonanych z żeliwa i stali, gdyż kondensat wodny o dużej kwasowości i zawierający dwutlenek węgla powodował korozję stali i odlewów. kotły żelazne. Dopiero wraz z pojawieniem się stopów odpornych na korozję i stali nierdzewnej stało się możliwe wprowadzenie tej technologii do produkcji urządzeń kotłowych.

Jak już wiemy, po schłodzeniu para ponownie przechodzi w stan ciekły i uwalnia pewną ilość ciepła. Jeśli weźmiemy pod uwagę zwykły kocioł, to podczas jego pracy toczy się walka z procesem kondensacji, aw kotłach kondensacyjnych kondensacja jest tylko mile widziana. Ich konstrukcja przewiduje specjalny wymiennik ciepła, w którym zachodzi proces kondensacji, a ciepło uwalniane podczas tego procesu odprowadzane jest do systemu grzewczego

Kocioł kondensacyjny ma sprawność 108-109%. Jak to możliwe, jeśli zgodnie z prawami fizyki sprawność nie może przekraczać 100%, ponieważ straty energii w jakimkolwiek procesie są nieuniknione.

W kotłach niekondensacyjnych podczas spalania gazu pobierana jest nie cała energia cieplna, a jedynie jej duża część. Strumień ciepła w wymienniku jest schładzany tylko do temperatury 140-160 ° C, przy schłodzeniu do niższej temperatury zmniejsza się ciąg w kominie, tworzy się agresywny kondensat, który powoduje korozję elementów kotła. Energia cieplna, jaką można uzyskać podczas procesu kondensacji w konwencjonalnych kotłach, nie jest wykorzystywana, nazywana jest utajoną.

Kotły gazowe kondensacyjne wykorzystują w swojej pracy energię utajoną w kondensacji pary wodnej, dlatego ich sprawność w porównaniu ze sprawnością kotłów konwencjonalnych przekracza 100%. Głównym elementem każdego kotła jest wymiennik ciepła. W konstrukcji kotłów kondensacyjnych występują dwa wymienniki ciepła. Mogą być oddzielne lub łączone (dwustopniowe).Pierwszy wymiennik ciepła działa tak samo, jak w konwencjonalnych kotłach. Przepływa przez nią strumień ciepła, ale nie schładza się poniżej punktu rosy. Drugi kondensacyjny wymiennik ciepła usuwa ciepło ze spalin i schładza je do temperatury poniżej punktu rosy.

Para wodna skrapla się na ściankach drugiego wymiennika ciepła i oddaje wodzie utajoną energię cieplną. W tym momencie z produktów spalania pobierane jest dodatkowe ciepło, ich temperatura na wylocie z wymiennika ciepła jest tylko o 10-15 ° C wyższa od temperatury chłodziwa.

Aby rozwiązać problem korozji spowodowanej agresywnym kondensatem, producenci do produkcji kotłów stosują materiały odporne na korozję i atak chemiczny (stal nierdzewna, silumin (stop aluminiowo-krzemowy)).

W Europie, a zwłaszcza w Niemczech, istnieją przepisy wymagające neutralizacji kondensatu przed odprowadzeniem do kanalizacji. Neutralizator to pojemnik z granulkami magnezu i potasu. Kondensat przechodząc przez te odczynniki alkaliczne jest neutralizowany, a odprowadzany do kanalizacji nie stanowi zagrożenia dla środowiska. W Rosji normy sanitarne nie wymagają neutralizacji kondensatu, dlatego jest on po prostu gromadzony w specjalnym zbiorniku przewidzianym w konstrukcji kotła, w wyniku czego jest odprowadzany do kanalizacji w pierwotnej postaci. W kotłach o mocy do 30 kW, przeznaczonych do ogrzewania domów prywatnych, w ciągu 24 godzin pracy powstaje około 30 litrów kondensatu.

Jak określić sprawność kotła kondensacyjnego

Obecnie istnieją niskotemperaturowe i tradycyjne systemy grzewcze. Systemy niskotemperaturowe obejmują, powiedzmy, ogrzewanie podłogowe. Urządzenia kondensacyjne bardzo dobrze integrują się z tymi systemami grzewczymi i wykazują w takich systemach wysoką sprawność. Dzieje się tak, ponieważ te systemy grzewcze zapewniają bardzo dobre warunki dla najlepszej kondensacji. Jeśli poprawnie zamontujesz tandem z kotła kondensacyjnego i ciepłej podłogi, to w tym przypadku nie możesz w ogóle używać grzejników. „Ciepła podłoga” doskonale poradzi sobie z zadaniem ogrzania pomieszczenia, nie gorzej niż system wykorzystujący grzejniki. Wszystko to dzięki wysokiej sprawności kotła kondensacyjnego.

Często uważa się, że kondensacyjne kotły gazowe mają niesamowitą wydajność, która przekracza nawet 100%. Oczywiście, że tak nie jest. Dobrze znane prawa fizyki działają wszędzie i nikt ich jeszcze nie anulował. Dlatego takie oświadczenia producentów to nic innego jak marketing.

Jeśli jednak podejść do kwestii oceny efektywności z całą obiektywnością kondensacyjny kocioł gazowy, wtedy uzyskujemy gdzieś około 95% wydajności. Wskaźnik ten w dużej mierze zależy od warunków użytkowania tego sprzętu. Wydajność można również zwiększyć, stosując automatyzację „zależną od pogody”. Dzięki temu wyposażeniu możliwe jest uzyskanie zróżnicowanej regulacji kotła na podstawie średniej temperatury dobowej.

Plusy i minusy grzejników kondensacyjnych

Kocioł kondensacyjny ma znacznie więcej zalet w porównaniu z tradycyjnymi, co tłumaczy wyższy koszt. Innymi słowy, wyższa cena zostanie w najbliższej przyszłości zrekompensowana w postaci mniejszego zużycia gazu.

Zalety kotła kondensacyjnego

• Wysoka wydajność Często sprawność w kotłach przekracza zwykłe 100%, dodatkowe procenty uzyskuje się dzięki schłodzeniu spalin i kondensacji pary w drugiej części wymiennika ciepła. Dzięki temu następuje znaczna oszczędność zużycia energii sięgająca 35%.
• Cicha praca Kotły mają bardzo niski poziom hałasu, co podnosi poziom komfortu.
• Przyjazność dla środowiska W porównaniu z kotłami konwekcyjnymi szkodliwe emisje są zmniejszone o 80%.

Wady kotła kondensacyjnego

• Wysoka cena Cena będzie o 30-50% wyższa w porównaniu do tradycyjnych kotłów.
• Usuwanie kondensatu Konieczność utylizacji kondensatu nie jest całkowicie wadą, ponieważ dla kotłów o mocy poniżej 28 kW istnieje możliwość spuszczenia do kanalizacji.
• Utrata wydajności w układach wysokotemperaturowych W zastosowaniach wysokotemperaturowych, gdzie temperatura zasilania i powrotu wynosi 80/60 ° C, wskaźniki sprawności spadną do 98-99%.

Średnio kocioł 25 kW produkuje 70 litrów kondensatu dziennie.

Komin

Usuwanie spalin i doprowadzanie powietrza do komory spalania w kotle kondensacyjnym odbywa się na siłę, ponieważ kotły tego typu mają zamkniętą komorę spalania. Skraplacze są dość bezpieczne, ponieważ nie potrzebują do ich używania tradycyjnego komina. Kotły tego typu wykorzystują współosiowy lub dwururowy system spalin. Systemy te są wykonane z tworzywa sztucznego, ponieważ zbiornik kondensatu ma znikomą temperaturę produktu spalania. Zastosowanie tanich materiałów do produkcji systemów oddymiania może znacznie obniżyć koszt kotła.

Rozmieszczenie głównych jednostek kotła kondensacyjnego

Budowa wewnętrzna kotła kondensacyjnego z funkcją grzania na gorąco jest nieco podobna do podobnej jednostki konwekcyjnej.

Podobnie jak inne typy posiada całe podstawowe wyposażenie w postaci obwodu grzewczego czynnika grzewczego i obwodu zaopatrzenia w ciepłą wodę, urządzenia gazowe oraz tablica sterownicza. Ale oprócz tego istnieją inne jednostki, które umożliwiają wdrożenie schematu ogrzewania kondensacyjnego w praktyce. Pełna lista wyposażenia kotła kondensacyjnego wygląda następująco:

• Zamknięta komora spalania;
• Palnik gazowy;
• Wymiennik ciepła komory spalania do ogrzewania;
• Wymiennik ciepła komory spalania do dostarczania ciepłej wody;
• Komora kondensacyjna;
• Wymiennik ciepła z komorą kondensacyjną do zaopatrzenia w ciepłą wodę i układu grzewczego;
• Komin;
• Turbiny do wtrysku powietrza do komory spalania;
• Turbiny do usuwania spalin;
• Syfon kondensatu z rurą spustową do kanalizacji lub dodatkowy blok do zbierania katalizatora z neutralizatorem;
• Pompa cyrkulacyjna;
• Sprzęt gazowy;
• Tablica sterowania;
• Urządzenia bezpieczeństwa;
• Sprzęt elektryczny.

Czy muszę kupić kocioł kondensacyjny?

Podobnie jak tradycyjne kotły gazowe, istnieje kilka rodzajów skraplaczy:

1. Pierwszy typ to kotły stojące. „Napolniki” mają wyższą moc, która czasami dochodzi do 320 kW i więcej.
2. Drugi typ to kotły naścienne, których moc dochodzi do 120 kW.

Jeśli konieczne będzie zwiększenie wydajności, można połączyć kilka kotłów grzewczych w jeden klaster grzewczy. Agregaty gazowe kondensacyjne mają różne przeznaczenie, dlatego są dwuprzewodowe lub jednoprzewodowe. Oprócz ogrzewania dwuprzewodowe kotły kondensacyjne zajmują się również przygotowaniem ciepłej wody, natomiast jednoprzewodowe kotły kondensacyjne służą tylko do ogrzewania pomieszczeń.

Kotły tego typu charakteryzują się bardzo wysokimi osiągami, które w pełni spełniają wszystkie najpoważniejsze wymagania stawiane przez właściwe organy kotłom grzewczym. Kotły kondensacyjne są bardzo popularne w kurortach, domach letniskowych i innych miejscowościach turystycznych. Chodzi o wydajność i zrównoważony rozwój.

Kocioł kondensacyjny emituje znacznie mniej szkodliwych emisji, prawie 10 razy mniej niż konwencjonalny kocioł gazowy.

Zalety kotłów kondensacyjnych

• Bardzo kompaktowy;
• Są lekkie;
• Kotły tego typu są bardzo wydajne;
• Kondensatory mają dość głęboką modulację;
• Wyposażony w niedrogi system oddymiania;
• Kotły tego typu charakteryzują się bardzo dobrymi parametrami ekologicznymi i nie zanieczyszczają środowiska;
• Te kotły praktycznie nie mają wibracji;
• Niski poziom hałasu, a ta właściwość sprawia, że ​​są bardzo wygodne w użyciu;
• Kotły kondensacyjne są bardzo ekonomiczne. Oszczędność paliwa wynosi czasami nawet 40%, co bardzo zachwyci potencjalnych nabywców.