Cazan pe gaz cu condensare: avantaje și dezavantaje, principiu de funcționare + diferențe față de alte modele

Vânzătorii de generatoare de căldură de tip condensare declară că eficiența echipamentelor inovatoare oferite nouă depășește 100%. Dar trebuie să recunoașteți că acest lucru contrazice ușor legea conservării energiei, care ne este cunoscută tuturor de la cursul de fizică școlară. Deci care este misterul?

Pe de o parte, astfel de declarații sunt un truc al marketerilor. Cu toate acestea, pe de altă parte, există un fir de adevăr în asigurările lor care îl conving pe cumpărător. Vom analiza în detaliu modul în care funcționează un cazan cu condensare: avantajele și dezavantajele, specificul său de funcționare și proiectarea merită un studiu detaliat.

Pentru a obține o imagine completă a tipului de echipament de condensare, să îl comparăm cu tipul clasic de generator de energie termică. Iată caracteristicile conexiunii și funcționării sale. Să descoperim secretele performanței ultra-ridicate.

Cazan cu condensare pe gaz

Eficiența ridicată a generatorului de căldură cu gaz de condensare este asigurată de prezența unui schimbător de căldură suplimentar în proiectarea acestuia. Prima unitate de schimb de căldură, standard pentru toate cazanele de încălzire, transferă energia combustibilului ars către purtătorul de căldură. Iar al doilea adaugă la aceasta și căldura din recuperarea gazelor de eșapament.

Cazanele cu condensare funcționează pe „combustibil albastru”:

• principal (amestec de gaze cu predominanță de metan);
• gasholder sau balon (amestec de propan cu butan cu predominanță fie a primei, fie a celei de-a doua componente).

Poate fi utilizată orice opțiune de gaz. Principalul lucru este că arzătorul este proiectat să funcționeze cu unul sau alt tip de combustibil.

Generatorul de căldură prin condensare arată cea mai bună eficiență la arderea metanului. Amestecul de propan-butan este ușor inferior aici. Mai mult, cu cât proporția de propan este mai mare, cu atât este mai bună.

În acest sens, gazul „de iarnă” pentru butelie oferă o eficiență ușor mai mare la ieșire decât cel „de vară”, deoarece componenta de propan este mai mare în primul caz.

Spre deosebire de un cazan pe gaz cu condensare, într-un cazan cu convecție, o parte din energia termică intră în coș împreună cu produsele de ardere. Prin urmare, pentru modelele clasice, eficiența este de aproximativ 90%. O puteți ridica mai sus, dar din punct de vedere tehnic prea dificil.

Acest lucru nu este justificat din punct de vedere economic. Dar în rezervoarele de condens, căldura obținută din arderea gazului este utilizată mai rațional și mai complet, deoarece căldura eliberată în timpul procesării aburului este acumulată și transferată sistem de incalzire. În acest fel, lichidul de răcire este încălzit suplimentar, ceea ce face posibilă reducerea consumului de combustibil la 1 kW de căldură primită.

Dispozitivul și principiul de funcționare

Proiectarea unui cazan de condensare este în multe feluri similară cu un analog de convecție cu o cameră de ardere închisă. Doar în interior este suplimentat cu un schimbător de căldură secundar și o unitate de recuperare.

Cazanul pe gaz cu condensare este format din:

• camere de ardere închise cu arzător modulant;
• schimbător de căldură primar nr. 1;
• camere de răcire a gazelor de eșapament până la + 56–57 ⁰C (punctul de rouă);
• schimbător de căldură secundar nr. 2;
• șemineu;
• ventilator de alimentare cu aer;
• rezervor de condens și sistem de scurgere.

Echipamentul în cauză este aproape întotdeauna echipat cu o pompă de circulație încorporată pentru lichid de răcire. Versiunea obișnuită cu un flux natural de apă prin conductele de încălzire este de puțin folos aici. Dacă pompa nu este inclusă în kit, atunci va trebui cu siguranță să fie prevăzută la pregătirea proiectului de conducte ale cazanului.

Cazanele cu condensare la vânzare sunt cu un singur circuit și dublu-circuit, precum și în designul de pardoseală și perete. În acest sens, acestea nu diferă de modelele clasice de convecție.

Principiul de funcționare al unui cazan pe gaz cu condensare este după cum urmează:

1. Apa încălzită primește căldura principală în schimbătorul de căldură nr. 1 din combustia de gaz.
2. Apoi lichidul de răcire trece prin circuitul de încălzire, se răcește și intră în unitatea secundară de schimb de căldură.
3. Ca urmare a condensării produselor de ardere în schimbătorul de căldură nr. 2, apa răcită este încălzită prin căldură recuperată (economisind până la 30% combustibil) și revine la numărul 1 într-un nou ciclu de circulație.

Pentru a controla cu precizie temperatura gazelor arse, cazanele cu condensare sunt întotdeauna echipate cu un arzător modulant cu o rată de ieșire de 20 până la 100% și un ventilator de alimentare cu aer.

Nuanțe de funcționare: condens și coș de fum

Într-un cazan cu convecție, produsele de ardere ale gazului natural CO₂, oxizii de azot și aburul sunt răcite doar la 140-160 ⁰CU. Dacă le răcorești mai jos, atunci tirajul din coș va cădea, va începe să se formeze condens agresiv și arzătorul se va stinge.

O astfel de dezvoltare a situației, toți producătorii generatoare clasice de căldură pe gaz depuneți eforturi pentru a evita pentru a maximiza siguranța operațională, precum și pentru a prelungi durata de viață a echipamentelor lor.

Într-un cazan cu condensare, temperatura gazelor din coș fluctuează în jur de 40 ⁰CU. Pe de o parte, acest lucru reduce cerințele pentru rezistența la căldură a materialului. șemineu, dar pe de altă parte impune restricții la alegerea sa în ceea ce privește rezistența la acizi.

Schimbătoarele de căldură din generatoarele de căldură cu condensare sunt fabricate din:

• oțel inoxidabil;
• silumin (aluminiu cu siliciu).

Ambele materiale au proprietăți sporite de rezistență la acid. Fonta și oțelul comun sunt complet nepotrivite pentru condensatoare.

Coșul de fum pentru un cazan cu condensare poate fi instalat numai din oțel inoxidabil sau plastic rezistent la acid. Caramida, fierul si alte cosuri de fum nu sunt potrivite pentru astfel de echipamente.

Când funcționați un cazan cu condensare cu o capacitate de 35-40 kW, se formează aproximativ 4-6 litri de condens. Simplificat, iese aproximativ 0,14-0,15 litri la 1 kW de energie termică.

De fapt, acesta este un acid slab, căruia i se interzice evacuarea într-un sistem de canalizare autonom, deoarece va distruge bacteriile implicate în procesarea deșeurilor. Da, și înainte de a arunca într-un sistem centralizat, se recomandă mai întâi diluarea cu apă într-un raport de până la 25: 1. Și apoi îl puteți îndepărta deja fără teama de a distruge țeava.

Dacă cazanul este instalat într-o căsuță cu o fosă septică sau COV, atunci condensul trebuie mai întâi neutralizat. În caz contrar, va ucide toată microflora într-un sistem de purificare autonom.

„Neutralizatorul” se realizează sub forma unui recipient cu așchii de marmură cu o greutate totală de 20-40 kg. Pe măsură ce trece prin marmură, condensul din cazan crește pH-ul. Lichidul devine neutru sau slab alcalin, nu mai este periculos pentru bacteriile din fosa septică și pentru materialul bazinului în sine. Este necesar să schimbați umplutura într-un astfel de neutralizator la fiecare 4-6 luni.

De unde vine eficiența peste 100%?

Atunci când indică eficiența unui cazan pe gaz, producătorii iau ca bază indicatorul pentru cea mai mică putere calorică a gazului, fără a lua în considerare căldura generată în timpul condensării vaporilor de apă. Într-un generator de căldură prin convecție, acesta din urmă, împreună cu aproximativ 10% din energia termică, intră complet șemineu, prin urmare, nu este luat în considerare.

Cu toate acestea, dacă adăugați căldura secundară de condensare și cea principală din gazul natural ars, atunci va ieși mai mult de 100% eficiență. Fără înșelătorii, doar un mic truc în cifre.

De fapt, eficiența „greșită” de peste 100% apare din dorința producătorilor de echipamente generatoare de căldură de a compara indicatorii comparați.

Doar că într-un dispozitiv de convecție „vaporii de apă” nu sunt deloc luați în considerare, dar într-un dispozitiv de condensare trebuie luat în considerare. Prin urmare, există mici discrepanțe cu logica fizicii de bază, care este predată la școală.

Pro și contra ale încălzitorului cu condensare

Printre avantajele unui cazan cu condensare se numără:

1. Reducerea emisiilor dăunătoare cu 60-70% (cea mai mare parte a dioxidului de carbon și a oxizilor nitric intră în condensat).
2. În comparație cu modelele de convecție, economii de până la 30% din combustibil pe gaz per 1 kW generat.
3. Dimensiuni mai mici ale echipamentelor de încălzire pe gaz cu aceeași putere.
4. Temperatura scăzută a produselor de ardere în coș (doar aproximativ 40 ° C) ⁰CU).
5. Posibilitatea de a instala o cascadă de mai multe cazane.
6. Versatilitate (potrivit atât pentru radiatoarele de încălzire, cât și pentru "podele calde").
7. Automatizare inteligentă și autonomie deplină a generatorului de căldură pe gaz fără intervenția umană.

Un sistem în cascadă de două sau trei generatoare de căldură vă permite să instalați cazane de mică putere, care produc mai puțin zgomot și vibrează în timpul funcționării decât modelele mai puternice.

Acest lucru simplifică instalarea întregului sistem de încălzire și vă permite să reduceți dimensiunea casa cazanelor. În plus, datorită posibilității unei reglări mai flexibile a procesului de generare a căldurii, crește eficiența generală a utilizării echipamentelor generatoare de căldură.

Dintre minusurile generatoarelor de căldură prin condensare, trebuie menționat:

1. Preț ridicat pentru echipamente (de 1,5-2 ori mai mare decât cel al modelelor clasice de tip convecție cu putere similară).
2. Condensarea problemelor de eliminare.
3. Eficiență scăzută la utilizarea cazanului în sisteme de încălzire la temperatură înaltă.
4. Volatilitate - ventilatorul, automatizarea și pompa de circulație necesită electricitate pentru a funcționa.
5. Interzicerea utilizării cu antigel.

În ciuda costurilor inițiale semnificative, cazanul cu condensare este justificat economic. În timpul funcționării, returnează mai mult decât toți banii cheltuiți inițial.

În Rusia, astfel de echipamente încă nu sunt răspândite. Cazanul de recuperare a gazului este încă prea neobișnuit și puțin studiat pe piața noastră. Dar interesul pentru astfel de generatoare de căldură crește treptat.

Concluzii și videoclipuri utile pe această temă

Cum funcționează un generator de căldură prin condensare:

Instalarea cazanelor pe gaz cu recuperare de abur:

Toate avantajele cazanelor cu condensare:

Dacă înțelegeți cu atenție cum și conform cu ce principii funcționează un cazan cu condensare pe gaz, atunci la prima vedere eficiența „incorectă” de 108-110% devine cifre destul de ușor de înțeles și justificate.

Un generator de căldură cu recuperare a gazelor de eșapament este într-adevăr mai eficient decât un design convențional. Singurul său dezavantaj grav este condensul cu aciditate ridicată, care trebuie eliminat undeva.

Vă rugăm să scrieți comentariile dvs. în formularul de bloc de mai jos. Este posibil să dețineți informații care pot umple stocul de informații prezentat în articol. Puneți întrebări, împărtășiți-vă propria experiență în selectarea și funcționarea cazanelor cu condensare, postați fotografii pe tema articolului.