Condenserende gasboiler: voor- en nadelen, werkingsprincipe + verschillen met andere ontwerpen

Verkopers van condenserende warmtegeneratoren verklaren dat het rendement van de ons aangeboden innovatieve apparatuur meer dan 100% bedraagt. Maar je moet toegeven dat dit enigszins in tegenspraak is met de wet van behoud van energie, die ons allemaal bekend is van de natuurkundecursus op school. Dus wat is het mysterie?

Aan de ene kant zijn dergelijke uitspraken een truc van marketeers. Aan de andere kant zit er een kern van waarheid in hun garanties die de koper overtuigen. We zullen in detail analyseren hoe een condensatieketel werkt: de voor- en nadelen, de specifieke werking en het ontwerp verdienen een gedetailleerde studie.

Om een ​​compleet beeld te krijgen van het condenserende type apparatuur, vergelijken we het met het klassieke type thermische energiegenerator. Hier zijn de kenmerken van de verbinding en werking. Laten we de geheimen van ultrahoge prestaties onthullen.

Gas condenserende ketel

Het hoge rendement van de condenserende gaswarmtegenerator wordt verzekerd door de aanwezigheid van een extra warmtewisselaar in het ontwerp. De eerste warmtewisselaar, standaard voor alle verwarmingsketels, draagt ​​de energie van de verbrande brandstof over aan de warmtedrager. En de tweede voegt hieraan ook de warmte van de uitlaatgasterugwinning toe.

Condensatieketels werken op "blauwe brandstof":

• hoofd (gasmengsel met overwegend methaan);
• gashouder of ballon (mengsel van propaan met butaan met overwegend de eerste of tweede component).

Elke gasoptie kan worden gebruikt. Het belangrijkste is dat de brander is ontworpen om met een of ander type brandstof te werken.

De condenserende warmtegenerator toont het beste rendement bij het verbranden van methaan. Het propaan-butaanmengsel is hier iets minderwaardig. Bovendien, hoe groter het aandeel propaan, hoe beter.

In dit opzicht geeft het "wintergas" voor de gashouder een iets hoger rendement aan de uitlaat dan het "zomergas", aangezien in het eerste geval de propaancomponent hoger is.

In tegenstelling tot een condenserende gasketel in een convectieketel, gaat een deel van de thermische energie samen met de verbrandingsproducten naar de schoorsteen. Daarom ligt het rendement voor klassieke ontwerpen in de buurt van 90%. Je kunt het hoger leggen, maar technisch te moeilijk.

Dit is economisch niet verantwoord. Maar in condensatietanks wordt de warmte die wordt verkregen door gasverbranding rationeler en vollediger gebruikt, omdat de warmte die vrijkomt tijdens de verwerking van stoom wordt geaccumuleerd en overgedragen verwarmingssysteem. Op deze manier wordt de koelvloeistof extra verwarmd, wat het mogelijk maakt om het brandstofverbruik per 1 kW ontvangen warmte te verminderen.

Apparaat en werkingsprincipe

Door het ontwerp is een condensatieketel in veel opzichten vergelijkbaar met een convectie-analoog met een gesloten verbrandingskamer. Alleen binnen wordt het aangevuld met een secundaire warmtewisselaar en een recuperatie-eenheid.

De condensatieketel op gas bestaat uit:

• gesloten verbrandingskamers met modulerende brander;
• primaire warmtewisselaar nr. 1;
• uitlaatgaskoelkamers tot + 56–57 ⁰C (dauwpunt);
• secundaire condenserende warmtewisselaar nr. 2;
• schoorsteen;
• luchttoevoer ventilator;
• condensaattank en afvoersysteem.

De apparatuur in kwestie is bijna altijd uitgerust met een ingebouwde circulatiepomp voor: koelmiddel. De gebruikelijke versie met een natuurlijke waterstroom door de verwarmingsbuizen heeft hier weinig zin. Als de pomp niet in de set is inbegrepen, moet deze zeker worden voorzien bij het voorbereiden van het ketelleidingproject.

Condensatieketels die te koop zijn, zijn enkelcircuit en dubbel circuit, maar ook in vloer- en wanddesign. Hierin verschillen ze niet van klassieke convectiemodellen.

Het werkingsprincipe van een condenserende gasketel is als volgt:

1. Het verwarmde water ontvangt de hoofdwarmte in warmtewisselaar nr. 1 uit de gasverbranding.
2. Vervolgens gaat het koelmiddel door het verwarmingscircuit, koelt af en komt in de secundaire warmtewisselaar.
3. Als gevolg van condensatie van verbrandingsproducten in warmtewisselaar nr. 2, wordt het gekoelde water verwarmd door teruggewonnen warmte (besparing tot 30% brandstof) en gaat het terug naar nr. 1 in een nieuwe circulatiecyclus.

Om de rookgastemperatuur nauwkeurig te regelen, zijn condensatieketels altijd uitgerust met een modulerende brander met een vermogen van 20 tot 100% en een luchttoevoerventilator.

Nuances van bediening: condensaat en schoorsteen

In een convectieketel worden de verbrandingsproducten van aardgas CO₂, stikstofoxiden en stoom worden slechts gekoeld tot 140-160 ⁰MET. Als je ze eronder afkoelt, zal de trek in de schoorsteen afnemen, begint zich agressief condensaat te vormen en gaat de brander uit.

Een dergelijke ontwikkeling van de situatie, alle fabrikanten klassieke gaswarmtegeneratoren streven ernaar te vermijden om de operationele veiligheid te maximaliseren en de levensduur van hun apparatuur te verlengen.

In een condensatieketel schommelt de temperatuur van de gassen in de schoorsteen rond de 40 ⁰MET. Enerzijds vermindert dit de eisen aan hittebestendigheid van het materiaal. schoorsteen, maar legt anderzijds beperkingen op aan de keuze in termen van weerstand tegen zuren.

Warmtewisselaars in condenserende warmtegeneratoren zijn gemaakt van:

• roestvrij staal;
• silumin (aluminium met silicium).

Beide materialen hebben verbeterde zuurbestendigheidseigenschappen. Gietijzer en gewoon staal zijn totaal ongeschikt voor condensors.

De schoorsteen voor een condensatieketel mag alleen worden geïnstalleerd van roestvrij staal of zuurbestendige kunststof. Baksteen, ijzer en andere schoorstenen zijn niet geschikt voor dergelijke apparatuur.

Bij gebruik van een condensatieketel met een vermogen van 35-40 kW wordt ongeveer 4-6 liter condensaat gevormd. Vereenvoudigd komt het uit op ongeveer 0,14-0,15 liter per 1 kW thermische energie.

In feite is dit een zwak zuur, dat verboden is om te worden geloosd in een autonoom rioleringssysteem, omdat het de bacteriën die betrokken zijn bij de afvalverwerking zal vernietigen. Ja, en voordat u het in een gecentraliseerd systeem dumpt, wordt aanbevolen om eerst te verdunnen met water in een verhouding van maximaal 25: 1. En dan kun je het al verwijderen zonder bang te zijn de pijp te vernietigen.

Als de ketel is geïnstalleerd in een huisje met een septic tank of VOC, dan moet het condensaat eerst worden geneutraliseerd. Anders doodt het alle microflora in een autonoom zuiveringssysteem.

"Neutralizer" is gemaakt in de vorm van een container met marmerchips met een totaal gewicht van 20-40 kg. Terwijl het door het marmer gaat, verhoogt het condensaat uit de ketel de pH. De vloeistof wordt neutraal of laag alkalisch, niet langer gevaarlijk voor bacteriën in de septic tank en voor het materiaal van de sump zelf. Het is vereist om de vulstof om de 4-6 maanden in een dergelijke neutralisator te vervangen.

Waar komt het rendement boven 100% vandaan?

Bij het aangeven van de efficiëntie van een gasboiler, nemen fabrikanten als basis de indicator van de laagste calorische waarde van gas zonder rekening te houden met de warmte die wordt gegenereerd tijdens condensatie van waterdamp. In een convectiewarmtegenerator gaat deze samen met circa 10% van de warmte-energie volledig in schoorsteendaarom wordt er geen rekening mee gehouden.

Voeg je echter de condensatie secundaire warmte en de hoofdwarmte van het verbrande aardgas toe, dan komt er meer dan 100% rendement uit. Geen oplichting, gewoon een kleine truc in de cijfers.

In feite komt het "verkeerde" rendement van meer dan 100% voort uit de wens van fabrikanten van warmtegenererende apparatuur om vergelijkbare indicatoren te vergelijken.

Alleen in een convectie-apparaat wordt helemaal geen rekening gehouden met "waterdamp", maar in een condensatie-apparaat moet er wel rekening mee worden gehouden. Er zijn dus kleine discrepanties met de logica van de basisfysica, die op school wordt onderwezen.

Voor- en nadelen van condenserende verwarming

Enkele voordelen van een condensatieketel zijn:

1. Vermindering van schadelijke emissies met 60-70% (de meeste kooldioxide en stikstofoxiden gaan in condensaat).
2. In vergelijking met convectiemodellen, een besparing tot 30% gasbrandstof per opgewekte 1 kW.
3. Kleinere afmetingen van gasverwarmingsapparatuur met hetzelfde vermogen.
4. Lage temperatuur van verbrandingsproducten in de schoorsteen (slechts ongeveer 40 ⁰MET).
5. Mogelijkheid om een ​​cascade van meerdere ketels te installeren.
6. Veelzijdigheid (geschikt voor zowel verwarmingsradiatoren als "warme vloeren").
7. Slimme automatisering en volledige autonomie van de gaswarmtegenerator zonder menselijke tussenkomst.

Met een cascadesysteem van twee of drie warmtegeneratoren kunt u ketels met een laag vermogen installeren die tijdens bedrijf minder geluid maken en trillen dan krachtigere modellen.

Dit vereenvoudigt de installatie van het gehele verwarmingssysteem en stelt u in staat om de grootte te verkleinen thuis stookruimte. Bovendien neemt door de mogelijkheid van een flexibelere regeling van het warmteopwekkingsproces de algehele efficiëntie van het gebruik van warmteopwekkende apparatuur toe.

Van de minnen van condenserende warmtegeneratoren moet worden vermeld:

1. Hoog prijskaartje voor apparatuur (1,5-2 keer hoger dan die van modellen van het klassieke convectietype met vergelijkbaar vermogen).
2. Problemen met de afvoer van condensaat.
3. Verlaagd rendement bij gebruik van de ketel in verwarmingssystemen met hoge temperatuur.
4. Vluchtigheid - de ventilator, automatisering en circulatiepomp hebben elektriciteit nodig om te werken.
5. Verbod op gebruik met antivries.

Ondanks de aanzienlijke initiële kosten is de condensatieketel economisch verantwoord. Tijdens de operatie geeft het meer dan al het aanvankelijk uitgegeven geld terug.

In Rusland is dergelijke apparatuur nog steeds niet wijdverbreid. Gasterugwinningsketel is nog te ongebruikelijk en weinig bestudeerd in onze markt. Maar de belangstelling voor dergelijke warmtegeneratoren groeit geleidelijk.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Hoe een condenserende warmtegenerator werkt:

Installatie van gasketels met stoomterugwinning:

Alle voordelen van condensatieketels:

Als u goed begrijpt hoe en volgens welke principes een condensatieketel op gas werkt, dan worden op het eerste gezicht de "onjuiste" efficiëntie van 108-110% vrij begrijpelijke en gerechtvaardigde cijfers.

Een warmtegenerator met uitlaatgasrecuperatie is inderdaad efficiënter dan een conventioneel ontwerp. Het enige serieuze nadeel is condensaat met een hoge zuurgraad, dat ergens moet worden weggegooid.

Schrijf uw opmerkingen in het onderstaande blokformulier. Het is mogelijk dat u over informatie beschikt die de voorraad informatie in het artikel kan aanvullen. Stel vragen, deel uw eigen ervaring met de selectie en werking van condensatieketels, plaats foto's over het onderwerp van het artikel.