Kondenzačný plynový kotol: výhody a nevýhody, princíp činnosti + rozdiely od iných návrhov

Predajcovia kondenzačných generátorov tepla deklarujú, že účinnosť nami ponúkaných inovatívnych zariadení presahuje 100%. Musíte však uznať, že to mierne odporuje zákonu o zachovaní energie, ktorý je nám všetkým známy zo školského kurzu fyziky. V čom je teda záhada?

Na jednej strane sú takéto vyhlásenia trikom obchodníkov. Avšak na druhej strane je zrnko pravdy v ich uisteniach, ktoré kupujúceho presvedčia. Podrobne analyzujeme, ako kondenzačný kotol funguje: výhody a nevýhody, jeho konkrétna prevádzka a konštrukcia si zaslúžia podrobnú štúdiu.

Aby sme získali úplný obraz o kondenzačnom type zariadenia, porovnajme ho s klasickým typom generátora tepelnej energie. Tu sú vlastnosti jeho pripojenia a prevádzky. Odhaľme tajomstvá ultra vysokého výkonu.

Plynový kondenzačný kotol

Vysoká účinnosť generátora kondenzačného plynového tepla je zaistená prítomnosťou dodatočného výmenníka tepla v jeho konštrukcii. Prvá jednotka výmeny tepla, štandardná pre všetky vykurovacie kotly, prenáša energiu spáleného paliva na nosič tepla. A druhý k tomu pridáva aj teplo zo zhodnocovania výfukových plynov.

Kondenzačné kotly pracujú na „modrom palive“:

• hlavný (plynná zmes s prevahou metánu);
• držiak plynu alebo balón (zmes propánu s butánom s prevahou buď prvého alebo druhého komponentu).

Je možné použiť akúkoľvek možnosť plynu. Hlavná vec je, že horák je navrhnutý tak, aby pracoval s jedným alebo iným druhom paliva.

Generátor kondenzačného tepla vykazuje najlepšiu účinnosť pri spaľovaní metánu. Zmes propán-butánu je tu o niečo nižšia. Navyše, čím vyšší je podiel propánu, tým lepšie.

V tomto ohľade „zimný“ plyn pre plynojem poskytuje o niečo vyššiu účinnosť na výstupe ako „letný“, pretože propánová zložka je v prvom prípade vyššia.

Na rozdiel od kondenzačného plynového kotla v konvekčnom kotle ide časť tepelnej energie do komína spolu so spaľovacími produktmi. Preto je pri klasických prevedeniach účinnosť okolo 90%. Môžete to zdvihnúť vyššie, ale technicky príliš ťažko.

Nie je to ekonomicky odôvodnené. V kondenzačných nádržiach sa však teplo získané zo spaľovania plynu používa racionálnejšie a plnohodnotnejšie, pretože teplo uvoľnené pri spracovaní pary sa akumuluje a prenáša vykurovací systém. Týmto spôsobom sa chladiaca kvapalina dodatočne zahrieva, čo umožňuje znížiť spotrebu paliva na 1 kW prijatého tepla.

Zariadenie a princíp činnosti

Podľa konštrukcie je kondenzačný kotol v mnohých ohľadoch podobný konvekčnému analógu s uzavretou spaľovacou komorou. Len vo vnútri je doplnený sekundárnym výmenníkom tepla a rekuperačnou jednotkou.

Plynový kondenzačný kotol pozostáva z:

• uzavreté spaľovacie komory s modulačným horákom;
• primárny výmenník tepla č. 1;
• chladiace komory výfukových plynov do + 56–57 ⁰C (rosný bod);
• sekundárny kondenzačný výmenník tepla # 2;
• komín;
• ventilátor prívodu vzduchu;
• nádrž na kondenzát a drenážny systém.

Príslušné zariadenie je takmer vždy vybavené vstavaným obehovým čerpadlom pre chladiaca kvapalina. Obvyklá verzia s prirodzeným prúdením vody vykurovacími rúrami je tu málo používaná. Ak čerpadlo nie je súčasťou súpravy, bude ho určite potrebné predvídať pri príprave projektu potrubia kotla.

Kondenzačné kotly v predaji sú jednokruhové a dvojokruhový, ako aj v podlahovom a stenovom prevedení. V tomto sa nelíšia od klasických konvekčných modelov.

Princíp činnosti kondenzačného plynového kotla je nasledujúci:

1. Ohriata voda získava hlavné teplo vo výmenníku tepla č. 1 zo spaľovania plynu.
2. Potom chladivo prechádza vykurovacím okruhom, ochladzuje sa a vstupuje do sekundárnej jednotky výmeny tepla.
3. V dôsledku kondenzácie produktov spaľovania vo výmenníku tepla č. 2 sa ochladená voda ohreje rekuperovaným teplom (úspora až 30% paliva) a v novom obehovom cykle sa vráti na č.

Aby bolo možné presne regulovať teplotu spalín, sú kondenzačné kotly vždy vybavené modulačným horákom s výkonom 20 až 100% a ventilátorom na prívod vzduchu.

Nuance prevádzky: kondenzát a komín

V konvekčnom kotle sú produkty spaľovania zemného plynu CO₂, oxidy dusíka a para sa ochladia iba na 140-160 ° C ⁰S. Ak ich nižšie ochladíte, prievan v komíne klesne, začne sa vytvárať agresívna kondenzácia a horák zhasne.

Takýto vývoj situácie, všetci výrobcovia klasické plynové generátory tepla snažiť sa tomu vyhnúť, aby sa maximalizovala prevádzková bezpečnosť a predĺžila životnosť ich zariadení.

V kondenzačnom kotle sa teplota plynov v komíne pohybuje okolo 40 ⁰S. Na jednej strane sa tým znižujú požiadavky na tepelnú odolnosť materiálu. komín, ale na druhej strane ukladá obmedzenia na jeho výber z hľadiska odolnosti voči kyselinám.

Výmenníky tepla v kondenzátorových generátoroch tepla sú vyrobené z:

• nehrdzavejúca oceľ;
• silumin (hliník s kremíkom).

Oba tieto materiály majú zvýšenú odolnosť voči kyselinám. Litina a bežná oceľ sú pre kondenzátory úplne nevhodné.

Komín pre kondenzačný kotol môže byť inštalovaný iba z nehrdzavejúcej ocele alebo plastu odolného voči kyselinám. Tehlové, železné a iné komíny nie sú vhodné pre takéto zariadenia.

Pri prevádzke kondenzačného kotla s výkonom 35 - 40 kW sa vytvorí asi 4 - 6 litrov kondenzátu. Zjednodušene to vychádza asi na 0,14-0,15 litra na 1 kW tepelnej energie.

V skutočnosti je to slabá kyselina, ktorú je zakázané vypúšťať do autonómneho kanalizačného systému, pretože zničí baktérie zapojené do spracovania odpadu. Áno, a pred uložením do centralizovaného systému sa odporúča najskôr zriediť vodou v pomere až 25: 1. A potom ho už môžete odstrániť bez obáv zo zničenia potrubia.

Ak je kotol inštalovaný v chate so septikom alebo VOC, potom musí byť kondenzát najskôr neutralizovaný. V opačnom prípade zabije všetku mikroflóru v autonómnom čistiacom systéme.

"Neutralizátor" je vyrobený vo forme nádoby s mramorovými štiepkami s celkovou hmotnosťou 20-40 kg. Pri prechode mramorom kondenzát z kotla zvyšuje pH. Kvapalina sa stáva neutrálnou alebo málo zásaditou, už nie je nebezpečná pre baktérie v septiku a pre materiál samotnej jímky. V takom neutralizátore je potrebné meniť plnivo každé 4–6 mesiacov.

Odkiaľ pochádza účinnosť nad 100%?

Pri uvádzaní účinnosti plynového kotla výrobcovia berú ako základ ukazovateľ najnižšej výhrevnosti plynu bez ohľadu na teplo generované pri kondenzácii vodných pár. V konvekčnom generátore tepla ide tento generátor spolu s približne 10% tepelnej energie úplne do komín, preto sa neberie do úvahy.

Ak však pridáte kondenzačné sekundárne teplo a hlavné zo spáleného zemného plynu, vyjde viac ako 100% účinnosť. Žiadne podvody, iba malý trik v číslach.

„Nesprávna“ účinnosť nad 100% v skutočnosti vyplýva z túžby výrobcov zariadení na výrobu tepla porovnať porovnávané ukazovatele.

Jednoducho v konvekčnom zariadení nie je „vodná para“ vôbec braná do úvahy, ale v kondenzačnom zariadení s ním treba počítať. Preto existujú malé rozdiely v logike základnej fyziky, ktorá sa vyučuje v škole.

Výhody a nevýhody kondenzačného ohrievača

Medzi výhody kondenzačného kotla patria:

1. Zníženie škodlivých emisií o 60–70% (väčšina oxidu uhličitého a oxidu dusnatého prechádza do kondenzátu).
2. V porovnaní s konvekčnými modelmi úspora až 30% plynového paliva na generovaný 1 kW.
3. Menšie rozmery plynových vykurovacích zariadení s rovnakým výkonom.
4. Nízka teplota produktov spaľovania v komíne (iba asi 40 ⁰S).
5. Možnosť inštalácie kaskády niekoľkých kotlov.
6. Všestrannosť (vhodná pre vykurovacie radiátory aj pre „teplé podlahy“).
7. Inteligentná automatizácia a plná autonómia generátora plynového tepla bez zásahu človeka.

Kaskádový systém dvoch alebo troch generátorov tepla vám umožňuje nainštalovať kotly s nízkym výkonom, ktoré počas prevádzky produkujú menší hluk a vibrujú ako výkonnejšie modely.

To zjednodušuje inštaláciu celého vykurovacieho systému a umožňuje vám zmenšiť veľkosť domáca kotolňa. Navyše, vďaka možnosti flexibilnejšej regulácie procesu výroby tepla sa zvyšuje celková účinnosť použitia zariadenia na výrobu tepla.

Z mínusov kondenzačných generátorov tepla treba spomenúť:

1. Vysoká cena za zariadenie (1,5–2 krát vyššia ako pri modeloch s klasickým konvekčným typom podobného výkonu).
2. Problémy s likvidáciou kondenzátu.
3. Znížená účinnosť pri použití kotla vo vysokoteplotných vykurovacích systémoch.
4. Nestálosť - ventilátor, automatizačné a obehové čerpadlo vyžadujú na prevádzku elektrickú energiu.
5. Zákaz použitia s nemrznúcou zmesou.

Napriek značným počiatočným nákladom je kondenzačný kotol ekonomicky opodstatnený. Počas prevádzky viac ako vráti všetky pôvodne vynaložené peniaze.

V Rusku takéto zariadenie stále nie je veľmi rozšírené. Plynový regeneračný kotol je na našom trhu stále príliš neobvyklý a málo študovaný. Ale záujem o takéto generátory tepla postupne rastie.

Závery a užitočné video na túto tému

Ako funguje kondenzačný generátor tepla:

Inštalácia plynových kotlov s rekuperáciou pary:

Všetky výhody kondenzačných kotlov:

Ak dôkladne porozumiete tomu, ako a podľa akých princípov funguje plynový kondenzačný kotol, na prvý pohľad sa „nesprávna“ 108 - 110% účinnosť stane celkom zrozumiteľnými a odôvodnenými údajmi.

Tepelný generátor s rekuperáciou výfukových plynov je skutočne účinnejší ako konvenčná konštrukcia. Jeho jedinou vážnou nevýhodou je kondenzát s vysokou kyslosťou, ktorý sa musí niekde likvidovať.

Napíšte svoje pripomienky do nižšie uvedeného blokového formulára. Je možné, že vlastníte informácie, ktoré môžu doplniť zásoby informácií uvedených v článku. Pýtajte sa, podeľte sa o svoje skúsenosti s výberom a prevádzkou kondenzačných kotlov, uverejnite fotografie k téme článku.