Kondensacinis dujų katilas: privalumai ir trūkumai, veikimo principas + skirtumai nuo kitų konstrukcijų

Kondensacinio tipo šilumos generatorių pardavėjai deklaruoja, kad mums siūlomos naujoviškos įrangos efektyvumas viršija 100 proc. Bet jūs turite pripažinti, kad tai šiek tiek prieštarauja energijos išsaugojimo įstatymui, kuris mums visiems žinomas iš mokyklos fizikos kurso. Taigi, kokia paslaptis?

Viena vertus, tokie teiginiai yra rinkodaros specialistų triukas. Tačiau, kita vertus, jų patikinimuose slypi tiesos grūdas, įtikinantis pirkėją. Mes išsamiai išanalizuosime, kaip veikia kondensacinis katilas: privalumai ir trūkumai, specifinis jo veikimas ir dizainas nusipelno išsamaus tyrimo.

Norėdami gauti išsamų kondensacinės įrangos vaizdą, palyginkime ją su klasikiniu šilumos energijos generatoriaus tipu. Čia yra jo prijungimo ir veikimo ypatybės. Atskleiskime itin aukšto našumo paslaptis.

Dujų kondensacinis katilas

Didelį kondensacinio dujinio šilumos generatoriaus efektyvumą užtikrina papildomas jo konstrukcijos šilumokaitis. Pirmasis šilumos mainų įrenginys, standartinis visiems šildymo katilams, perneša deginto kuro energiją į šilumnešį. Antrasis taip pat papildo išmetamųjų dujų regeneravimo šilumą.

Kondensaciniai katilai veikia naudojant „mėlyną kurą“:

• pagrindinis (dujų mišinys, kuriame vyrauja metanas);
• dujų laikiklis arba balionas (propano ir butano mišinys, kuriame vyrauja pirmasis arba antrasis komponentas).

Galima naudoti bet kokią dujų parinktį. Svarbiausia, kad degiklis sukurtas dirbti su vienos ar kitos rūšies degalais.

Kondensacinis šilumos generatorius rodo geriausią efektyvumą deginant metaną. Propano ir butano mišinys čia yra šiek tiek prastesnis. Be to, kuo didesnė propano dalis, tuo geriau.

Šiuo požiūriu „žieminės“ dujos dujų turėtojui išleidimo angoje duoda šiek tiek didesnį efektyvumą nei „vasarinės“, nes pirmuoju atveju propano komponentas yra didesnis.

Skirtingai nuo kondensacinio dujų katilo konvekciniame katile, dalis šilumos energijos patenka į kaminą kartu su degimo produktais. Todėl klasikinio dizaino efektyvumas yra apie 90%. Galite pakelti aukščiau, bet techniškai per sunku.

Tai nėra ekonomiškai pagrįsta. Tačiau kondensacijos talpyklose šiluma, gauta deginant dujas, naudojama racionaliau ir visapusiškiau, nes garo apdorojimo metu išsiskirianti šiluma kaupiama ir perduodama šildymo sistema. Tokiu būdu aušinimo skystis papildomai šildomas, o tai leidžia sumažinti degalų sąnaudas 1 kW gautos šilumos.

Prietaisas ir veikimo principas

Pagal konstrukciją kondensacinis katilas daugeliu atžvilgių yra panašus į konvekcinį analogą su uždara degimo kamera. Tik jo viduje yra papildomas antrinis šilumokaitis ir rekuperacinis blokas.

Dujų kondensacinį katilą sudaro:

• uždaros degimo kameros su moduliuojančiu degikliu;
• pirminis šilumokaitis Nr. 1;
• išmetamųjų dujų aušinimo kameros iki + 56–57 ⁰C (rasos taškas);
• antrinis kondensacinis šilumokaitis # 2;
• kaminas;
• oro tiekimo ventiliatorius;
• kondensato bakas ir drenažo sistema.

Aptariama įranga beveik visada turi įmontuotą cirkuliacinį siurblį aušinimo skystis. Įprasta versija su natūraliu vandens srautu per šildymo vamzdžius čia mažai naudinga. Jei komplekte nėra siurblio, jis būtinai turės būti pateiktas rengiant katilo vamzdynų projektą.

Parduodami kondensaciniai katilai yra vienos grandinės ir dvigubos grandinės, taip pat projektuojant grindis ir sienas. Tuo jie nesiskiria nuo klasikinių konvekcinių modelių.

Kondensacinio dujų katilo veikimo principas yra toks:

1. Šildomas vanduo pagrindinę šilumą šilumokaityje Nr. 1 gauna iš degimo dujų.
2. Tada aušinimo skystis praeina per šildymo kontūrą, atvėsta ir patenka į antrinį šilumos mainų bloką.
3. Dėl kondensacijos degimo produktuose šilumokaityje Nr. 2, atvėsęs vanduo pašildomas išgaunama šiluma (sutaupoma iki 30% kuro) ir nauja cirkuliacijos ciklu grįžta į 1 vietą.

Siekiant tiksliai kontroliuoti išmetamųjų dujų temperatūrą, kondensaciniai katilai visada turi moduliuojantį degiklį, kurio galia yra nuo 20 iki 100%, ir oro tiekimo ventiliatorių.

Veikimo niuansai: kondensatas ir kaminas

Konvekciniame katile gamtinių dujų degimo produktai CO₂, azoto oksidai ir garai atšaldomi tik iki 140–160 ⁰SU. Jei juos atvėsinsite žemiau, tada dūmtraukis sumažės, prasidės agresyvi kondensacija ir degiklis užges.

Tokia situacijos raida, visi gamintojai klasikiniai dujiniai šilumos generatoriai stengtis to išvengti, kad padidintų eksploatavimo saugumą ir pailgintų savo įrangos tarnavimo laiką.

Kondensaciniame katile dujų temperatūra dūmtraukyje svyruoja apie 40 laipsnių ⁰SU. Viena vertus, tai sumažina medžiagos atsparumo karščiui reikalavimus. kaminas, tačiau, kita vertus, nustato savo pasirinkimo apribojimus atsparumo rūgštims atžvilgiu.

Kondensacinių šilumos generatorių šilumokaičiai yra pagaminti iš:

• Nerūdijantis plienas;
• siluminas (aliuminis su siliciu).

Abi šios medžiagos pasižymi padidėjusiomis rūgšties savybėmis. Ketaus ir įprastas plienas visiškai netinka kondensatoriams.

Kondensacinio katilo kaminą galima montuoti tik iš nerūdijančio plieno arba rūgščiai atsparaus plastiko. Plytų, geležies ir kiti kaminai tokiai įrangai netinka.

Eksploatuojant 35–40 kW galios kondensacinį katilą susidaro apie 4–6 litrai kondensato. Supaprastinta išeina apie 0,14-0,15 litro 1 kW šilumos energijos.

Tiesą sakant, tai yra silpna rūgštis, kurią draudžiama išpilti į autonominę nuotekų sistemą, nes ji sunaikins atliekas apdorojančias bakterijas. Taip, ir prieš pilant į centralizuotą sistemą, rekomenduojama pirmiausia praskiesti vandeniu santykiu iki 25: 1. Ir tada jūs jau galite jį pašalinti, nebijodami sunaikinti vamzdžio.

Jei katilas sumontuotas name su septiniu rezervuaru arba LOJ, tuomet pirmiausia reikia neutralizuoti kondensatą. Priešingu atveju jis sunaikins visą mikroflorą autonominėje valymo sistemoje.

„Neutralizatorius“ yra pagamintas iš konteinerio su marmuro drožlėmis, kurių bendras svoris yra 20–40 kg. Kai praeina per marmurą, kondensatas iš katilo padidina pH. Skystis tampa neutralus arba mažai šarminis, nebėra pavojingas bakterijoms septiniame rezervuare ir pačiai karterio medžiagai. Tokio neutralizatoriaus užpildą reikia keisti kas 4–6 mėnesius.

Iš kur gaunamas efektyvumas virš 100%?

Nurodydami dujų katilo efektyvumą, gamintojai remiasi mažiausio šilumingumo dujų rodikliu, neatsižvelgdami į šilumą, susidarančią kondensuojant vandens garus. Į konvekcinį šilumos generatorių pastarasis kartu su maždaug 10% šilumos energijos visiškai patenka kaminas, todėl į tai neatsižvelgiama.

Tačiau jei pridėsite kondensato antrinę šilumą ir pagrindinę iš sudegintų gamtinių dujų, tada išeis daugiau nei 100%. Jokių sukčių, tik maža gudrybė skaičiais.

Tiesą sakant, „neteisingas“ efektyvumas virš 100% kyla iš šilumos gamybos įrangos gamintojų noro palyginti palyginamus rodiklius.

Tiesiog konvekciniame įrenginyje „vandens garai“ apskritai nėra laikomi, tačiau kondensacijos įrenginyje į tai reikia atsižvelgti. Vadinasi, yra nedidelių neatitikimų su pagrindinės fizikos logika, kuri mokoma mokykloje.

Kondensacinio šildytuvo privalumai ir trūkumai

Tarp kondensacinio katilo privalumų yra šie:

1. Kenksmingų teršalų sumažinimas 60–70% (dauguma anglies dioksido ir azoto oksidų patenka į kondensatą).
2. Palyginti su konvekciniais modeliais, sutaupoma iki 30% dujų kuro už 1 kW.
3. Mažesni tos pačios galios dujinio šildymo įrangos matmenys.
4. Žema degimo produktų temperatūra dūmtraukyje (tik apie 40 ⁰SU).
5. Galimybė įrengti kelių katilų kaskadą.
6. Universalumas (tinka tiek šildymo radiatoriams, tiek „šiltoms grindims“).
7. Išmani automatika ir visiškas dujinio šilumos generatoriaus savarankiškumas be žmogaus įsikišimo.

Kaskadinė dviejų ar trijų šilumos generatorių sistema leidžia įrengti mažos galios katilus, kurie veikimo metu kelia mažiau triukšmo ir vibruoja nei galingesni modeliai.

Tai supaprastina visos šildymo sistemos montavimą ir leidžia sumažinti dydį namų katilinė. Be to, dėl lankstesnio šilumos gamybos proceso reguliavimo galimybės padidėja bendras šilumos gamybos įrangos naudojimo efektyvumas.

Iš kondensacinių šilumos generatorių minusų reikėtų paminėti:

1. Aukšta įrangos kaina (1,5–2 kartus didesnė nei klasikinės panašios galios konvekcinio tipo modelių).
2. Kondensato šalinimo problemos.
3. Sumažėjęs efektyvumas naudojant katilą aukštos temperatūros šildymo sistemose.
4. Kintamumas - ventiliatoriui, automatikai ir cirkuliaciniam siurbliui veikti reikia elektros energijos.
5. Draudimas naudoti su antifrizu.

Nepaisant didelių pradinių išlaidų, kondensacinis katilas yra ekonomiškai pagrįstas. Veikimo metu jis daugiau nei grąžina visus iš pradžių išleistus pinigus.

Rusijoje tokia įranga vis dar nėra plačiai paplitusi. Dujų rekuperacinis katilas mūsų rinkoje vis dar yra pernelyg neįprastas ir mažai ištirtas. Tačiau susidomėjimas tokiais šilumos generatoriais pamažu auga.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Kaip veikia kondensacinis šilumos generatorius:

Dujų katilų su garo rekuperacija montavimas:

Visi kondensacinių katilų privalumai:

Jei atidžiai suprantate, kaip ir kokiais principais veikia dujų kondensacinis katilas, tada iš pirmo žvilgsnio „neteisingas“ 108–110% efektyvumas tampa gana suprantamais ir pagrįstais skaičiais.

Šilumos generatorius su išmetamųjų dujų rekuperacija iš tikrųjų yra efektyvesnis už įprastą konstrukciją. Vienintelis rimtas jo trūkumas yra kondensatas su dideliu rūgštingumu, kurį reikia kažkur išmesti.

Prašome parašyti savo komentarus žemiau esančioje blokinėje formoje. Gali būti, kad jums priklauso informacija, kuri gali papildyti straipsnyje pateiktą informaciją. Užduokite klausimus, pasidalykite savo patirtimi renkantis ir eksploatuojant kondensacinius katilus, paskelbkite nuotraukas straipsnio tema.