Kondensācijas gāzes katls: priekšrocības un trūkumi, darbības princips + atšķirības no citiem dizainparaugiem

Kondensācijas tipa siltuma ģeneratoru pārdevēji paziņo, ka mums piedāvāto inovatīvo iekārtu efektivitāte pārsniedz 100%. Bet jums jāatzīst, ka tas ir nedaudz pretrunā ar enerģijas saglabāšanas likumu, kas mums visiem ir pazīstams no skolas fizikas kursa. Kas tad ir noslēpums?

No vienas puses, šādi paziņojumi ir tirgotāju triks. Tomēr, no otras puses, viņu apliecinājumos ir patiesības grauds, kas pārliecina pircēju. Mēs detalizēti analizēsim kondensācijas katla darbību: priekšrocības un trūkumi, tā īpašā darbība un dizains ir pelnījuši detalizētu izpēti.

Lai iegūtu pilnīgu priekšstatu par iekārtas kondensācijas veidu, salīdzināsim to ar klasisko siltumenerģijas ģeneratora tipu. Šeit ir tās savienojuma un darbības iezīmes. Atklāsim īpaši augstas veiktspējas noslēpumus.

Gāzes kondensācijas katls

Kondensācijas gāzes siltuma ģeneratora augsto efektivitāti nodrošina papildu siltummaiņa klātbūtne tā konstrukcijā. Pirmā siltumapmaiņas iekārta, kas ir standarta visiem apkures katliem, nodod sadedzinātās degvielas enerģiju siltumnesējam. Un otrais tam pievieno arī siltumu, kas rodas no izplūdes gāzu reģenerācijas.

Kondensācijas katli darbojas ar "zilo degvielu":

• galvenais (gāzes maisījums ar metāna pārsvaru);
• gāzes turētājs vai balons (propāna un butāna maisījums, kurā pārsvarā ir pirmais vai otrais komponents).

Var izmantot jebkuru gāzes opciju. Galvenais ir tas, ka deglis ir paredzēts darbam ar viena vai cita veida degvielu.

Kondensācijas siltuma ģenerators parāda vislabāko efektivitāti, sadedzinot metānu. Propāna-butāna maisījums šeit ir nedaudz zemāks. Turklāt, jo lielāks propāna īpatsvars, jo labāk.

Šajā ziņā “ziemas” gāze gāzes turētājam pie izplūdes atveres nodrošina nedaudz augstāku efektivitāti nekā “vasaras” gāze, jo pirmajā gadījumā propāna sastāvdaļa ir augstāka.

Atšķirībā no kondensācijas gāzes katla, konvekcijas katlā daļa siltumenerģijas nonāk skurstenī kopā ar sadegšanas produktiem. Tāpēc klasiskā dizaina gadījumā efektivitāte ir aptuveni 90%. Jūs varat to pacelt augstāk, bet tehniski pārāk grūti.

Tas nav ekonomiski pamatoti. Bet kondensācijas tvertnēs siltums, kas iegūts, sadedzinot gāzi, tiek izmantots racionālāk un pilnīgāk, jo tvaika apstrādes laikā izdalītais siltums tiek uzkrāts un nodots apsildes sistēma. Tādā veidā dzesēšanas šķidrums tiek papildus uzsildīts, kas ļauj samazināt degvielas patēriņu uz 1 kW saņemtā siltuma.

Ierīce un darbības princips

Pēc konstrukcijas kondensācijas katls daudzējādā ziņā ir līdzīgs konvekcijas analogam ar slēgtu sadegšanas kameru. Tikai tā iekšpusē ir papildināts ar sekundāro siltummaini un rekuperācijas bloku.

Gāzes kondensācijas katls sastāv no:

• slēgtas sadegšanas kameras ar modulējošu degli;
• primārais siltummainis Nr. 1;
• izplūdes gāzu dzesēšanas kameras līdz + 56–57 ⁰C (rasas punkts);
• sekundārais kondensācijas siltummainis Nr. 2;
• skurstenis;
• gaisa padeves ventilators;
• kondensāta tvertne un drenāžas sistēma.

Attiecīgais aprīkojums gandrīz vienmēr ir aprīkots ar iebūvētu cirkulācijas sūkni dzesēšanas šķidrums. Parastā versija ar dabisku ūdens plūsmu caur apkures caurulēm šeit ir maz noderīga. Ja sūknis nav iekļauts komplektā, tad tas noteikti būs jāparedz, sagatavojot katla cauruļvadu projektu.

Pārdošanā esošie kondensācijas katli ir vienas ķēdes un dubultā ķēde, kā arī grīdas un sienas versijās. Šajā ziņā tiem nav atšķirību no klasiskajiem konvekcijas modeļiem.

Kondensācijas gāzes katla darbības princips ir šāds:

1. Uzsildītais ūdens saņem galveno siltumu siltummainī Nr.1 ​​no gāzes sadegšanas.
2. Tad dzesēšanas šķidrums iziet cauri apkures lokam, atdziest un nonāk sekundārajā siltuma apmaiņas blokā.
3. Sadegšanas produktu kondensācijas rezultātā siltummainī Nr. 2 atdzesēts ūdens tiek uzsildīts ar atgūto siltumu (ietaupot līdz 30% degvielas) un jaunā cirkulācijas ciklā atgriežas 1. vietā.

Lai precīzi kontrolētu dūmgāzu temperatūru, kondensācijas katli vienmēr ir aprīkoti ar modulējošu degli ar izejas ātrumu no 20 līdz 100% un gaisa padeves ventilatoru.

Darbības nianses: kondensāts un skurstenis

Konvekcijas katlā dabasgāzes sadegšanas produkti CO₂, slāpekļa oksīdus un tvaiku atdzesē tikai līdz 140-160 ⁰AR. Ja tos atdzesēsit zemāk, tad skurstenī iegrime samazināsies, sāks veidoties agresīvs kondensāts un deglis nodzisīs.

Šāda situācijas attīstība, visi ražotāji klasiskie gāzes siltuma ģeneratori cenšas izvairīties, lai palielinātu ekspluatācijas drošību, kā arī pagarinātu savu iekārtu kalpošanas laiku.

Kondensācijas katlā gāzu temperatūra skurstenī svārstās ap 40 ⁰AR. No vienas puses, tas samazina prasības attiecībā uz materiāla karstumizturību. skurstenis, bet, no otras puses, nosaka ierobežojumus tās izvēlei attiecībā uz izturību pret skābēm.

Siltummaiņi kondensācijas siltuma ģeneratoros ir izgatavoti no:

• nerūsējošais tērauds;
• silumīns (alumīnijs ar silīciju).

Abiem šiem materiāliem ir uzlabotas skābes izturības īpašības. Čuguns un parastais tērauds ir pilnīgi nepiemēroti kondensatoriem.

Kondensācijas katla skursteni drīkst uzstādīt tikai no nerūsējošā tērauda vai skābes izturīgas plastmasas. Ķieģelis, dzelzs un citi skursteņi nav piemēroti šādam aprīkojumam.

Darbinot kondensācijas katlu ar jaudu 35–40 kW, veidojas apmēram 4–6 litri kondensāta. Vienkāršojot, tas iznāk apmēram 0,14-0,15 litri uz 1 kW siltumenerģijas.

Faktiski šī ir vāja skābe, kuru aizliegts novadīt autonomā notekūdeņu sistēmā, jo tā iznīcinās atkritumus pārstrādošās baktērijas. Jā, un pirms izmešanas centralizētā sistēmā ieteicams vispirms atšķaidīt ar ūdeni proporcijā līdz 25: 1. Un tad jūs jau varat to noņemt, nebaidoties iznīcināt cauruli.

Ja katls ir uzstādīts vasarnīcā ar septisko tvertni vai GOS, tad vispirms kondensāts ir jāneitralizē. Pretējā gadījumā tas iznīcinās visu mikrofloru autonomā attīrīšanas sistēmā.

"Neitralizators" ir izgatavots konteinera veidā ar marmora skaidām, kuru kopējais svars ir 20-40 kg. Kad tas iziet cauri marmoram, kondensāts no katla palielina pH. Šķidrums kļūst neitrāls vai zems sārmains, vairs nav bīstams baktērijām septiskajā tvertnē un paša tvertnes materiālam. Šādā neitralizatorā pildviela jāmaina ik pēc 4–6 mēnešiem.

Kur rodas efektivitāte no vairāk nekā 100%?

Norādot gāzes katla efektivitāti, ražotāji par pamatu ņem gāzes zemākās siltumspējas rādītāju, neņemot vērā siltumu, kas rodas ūdens tvaiku kondensācijas laikā. Konvekcijas siltuma ģeneratorā pēdējais kopā ar aptuveni 10% siltumenerģijas pilnībā nonāk skurstenis, tāpēc tas netiek ņemts vērā.

Tomēr, ja jūs pievienojat kondensācijas sekundāro siltumu un galveno no sadedzinātās dabasgāzes, tad iznāks vairāk nekā 100% efektivitāte. Bez krāpšanas, tikai neliels triks skaitļos.

Faktiski "nepareizā" efektivitāte virs 100% rodas no siltuma ražošanas iekārtu ražotāju vēlmes salīdzināt salīdzinātos rādītājus.

Vienkārši konvekcijas ierīcē "ūdens tvaiki" vispār netiek ņemti vērā, bet kondensācijas ierīcē tas ir jāņem vērā. Līdz ar to ir nelielas neatbilstības pamata fizikas loģikā, ko māca skolā.

Kondensatīvā sildītāja plusi un mīnusi

Starp kondensācijas katla priekšrocībām ir:

1. Kaitīgo izmešu samazināšana par 60–70% (lielākā daļa oglekļa dioksīda un slāpekļa oksīdu nonāk kondensātā).
2. Salīdzinot ar konvekcijas modeļiem, ietaupīts līdz 30% gāzes degvielas uz 1 kW.
3. Mazāki gāzes apkures iekārtu izmēri ar tādu pašu jaudu.
4. Zema sadegšanas produktu temperatūra skurstenī (tikai aptuveni 40 ⁰AR).
5. Iespēja uzstādīt vairāku katlu kaskādi.
6. Daudzpusība (piemērota gan apkures radiatoriem, gan "siltām grīdām").
7. Gudra automatizācija un gāzes siltuma ģeneratora pilnīga autonomija bez cilvēka iejaukšanās.

Divu vai trīs siltuma ģeneratoru kaskādes sistēma ļauj uzstādīt mazjaudas katlus, kas darbības laikā rada mazāk trokšņa un vibrē nekā jaudīgāki modeļi.

Tas vienkāršo visas apkures sistēmas uzstādīšanu un ļauj samazināt izmēru mājas katlu telpa. Turklāt, pateicoties iespējai elastīgāk regulēt siltuma ražošanas procesu, palielinās siltuma ražošanas iekārtu izmantošanas kopējā efektivitāte.

No kondensācijas siltuma ģeneratoru mīnusiem jāpiemin:

1. Augsta aprīkojuma cenu zīme (1,5–2 reizes augstāka nekā klasiskās konvekcijas tipa līdzīgas jaudas modeļiem).
2. Kondensāta likvidēšanas problēmas.
3. Samazināta efektivitāte, lietojot katlu augstas temperatūras apkures sistēmās.
4. Nepastāvība - ventilatora, automatizācijas un cirkulācijas sūkņa darbībai nepieciešama elektrība.
5. Aizliegums lietot kopā ar antifrīzu.

Neskatoties uz ievērojamām sākotnējām izmaksām, kondensācijas katls ir ekonomiski pamatots. Darbības laikā tas vairāk nekā atdod visu sākotnēji iztērēto naudu.

Krievijā šāds aprīkojums joprojām nav plaši izplatīts. Gāzes reģenerācijas katls joprojām ir pārāk neparasts un maz pētīts mūsu tirgū. Bet interese par šādiem siltuma ģeneratoriem pamazām pieaug.

Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu

Kā darbojas kondensācijas siltuma ģenerators:

Gāzes katlu ar tvaika reģenerāciju uzstādīšana:

Visas kondensācijas katlu priekšrocības:

Ja jūs rūpīgi saprotat, kā un pēc kādiem principiem darbojas gāzes kondensācijas katls, tad no pirmā acu uzmetiena "nepareizā" 108–110% efektivitāte kļūst par diezgan saprotamiem un pamatotiem skaitļiem.

Siltuma ģenerators ar izplūdes gāzu reģenerāciju patiešām ir efektīvāks par parasto konstrukciju. Tās vienīgais nopietnais trūkums ir kondensāts ar augstu skābumu, kas kaut kur ir jāiznīcina.

Lūdzu, rakstiet savus komentārus zemāk esošajā bloka formā. Iespējams, ka jums pieder informācija, kas var papildināt rakstā sniegto informācijas krājumu. Uzdodiet jautājumus, dalieties savā pieredzē kondensācijas katlu izvēlē un darbībā, ievietojiet fotoattēlus par raksta tēmu.