Kondenzacijski plinski kotel: prednosti in slabosti, načelo delovanja + razlike od drugih modelov

Prodajalci kondenzacijskih toplotnih generatorjev izjavljajo, da učinkovitost inovativne opreme, ki nam je na voljo, presega 100%. Morate pa priznati, da je to nekoliko v nasprotju z zakonom ohranjanja energije, ki ga vsi poznamo iz šolskega tečaja fizike. Kaj je torej skrivnost?

Po eni strani so takšne izjave zvijača tržnikov. Po drugi strani pa je v njihovih zagotovilih zrno resnice, ki prepriča kupca. Podrobno bomo analizirali, kako deluje kondenzacijski kotel: prednosti in slabosti, njegovo posebno delovanje in zasnova si zaslužijo podrobno študijo.

Da bi dobili popolno sliko o kondenzacijski vrsti opreme, jo primerjamo s klasično vrsto generatorja toplotne energije. Tu so značilnosti njegove povezave in delovanja. Odkrijmo skrivnosti ultra visoke zmogljivosti.

Plinski kondenzacijski kotel

Visoka učinkovitost generatorja toplote s kondenzacijskim plinom je zagotovljena s prisotnostjo dodatnega toplotnega izmenjevalnika v svoji zasnovi. Prva enota za izmenjavo toplote, standardna za vse ogrevalne kotle, prenaša energijo zgorelega goriva na nosilec toplote. In drugi k temu dodaja tudi toploto iz rekuperacije izpušnih plinov.

Kondenzacijski kotli delujejo na "modrem gorivu":

• glavni (plinska mešanica s prevlado metana);
• rezervoar za plin ali balon (mešanica propana z butanom s prevlado prve ali druge komponente).

Uporabite lahko katero koli možnost plina. Glavna stvar je, da je gorilnik zasnovan za delo z eno ali drugo vrsto goriva.

Kondenzacijski generator toplote kaže najboljši izkoristek pri gorenju metana. Mešanica propana in butana je tukaj nekoliko slabša. Poleg tega, večji kot je delež propana, tem bolje.

V zvezi s tem "zimski" plin za imetnika plina daje nekoliko večji izkoristek na izhodu kot "poletni", saj je v prvem primeru komponenta propana višja.

Za razliko od kondenzacijskega plinskega kotla v konvekcijskem kotlu gre del toplotne energije v dimnik skupaj z produkti zgorevanja. Zato je pri klasičnih izvedbah učinkovitost v območju 90%. Lahko ga dvignete višje, a tehnično pretežko.

To ni ekonomsko upravičeno. Toda v kondenzacijskih rezervoarjih se toplota, pridobljena z zgorevanjem plina, uporablja bolj racionalno in v celoti, saj se toplota, ki se sprošča med predelavo pare, nabira in prenaša sistem ogrevanja. Na ta način se hladilno sredstvo dodatno segreje, kar omogoča zmanjšanje porabe goriva na 1 kW prejete toplote.

Naprava in načelo delovanja

Kondenzacijski kotel je po svoji zasnovi v marsičem podoben konvekcijskemu analogu z zaprto zgorevalno komoro. Le v notranjosti je dopolnjen s sekundarnim izmenjevalnikom toplote in enoto za rekuperacijo.

Plinski kondenzacijski kotel je sestavljen iz:

• zaprte zgorevalne komore z moduliranim gorilnikom;
• primarni toplotni izmenjevalnik št. 1;
• hladilne komore izpušnih plinov do + 56–57 ⁰C (rosišče);
• sekundarni kondenzacijski toplotni izmenjevalnik št. 2;
• dimnik;
• ventilator za dovod zraka;
• rezervoar za kondenzat in drenažni sistem.

Zadevna oprema je skoraj vedno opremljena z vgrajeno obtočno črpalko za hladilno sredstvo. Običajna različica z naravnim pretokom vode skozi ogrevalne cevi tukaj ni uporabna. Če črpalka ni vključena v komplet, jo bo vsekakor treba predvideti pri pripravi projekta cevi kotla.

Kondenzacijski kotli v prodaji so enokrožni in dvojno vezje, pa tudi pri oblikovanju tal in sten. V tem se ne razlikujejo od klasičnih modelov konvekcije.

Načelo delovanja kondenzacijskega plinskega kotla je naslednje:

1. Ogrevana voda prejema glavno toploto v toplotnem izmenjevalniku št. 1 pri zgorevanju plina.
2. Nato hladilno sredstvo gre skozi ogrevalni krog, se ohladi in vstopi v sekundarno enoto za izmenjavo toplote.
3. Zaradi kondenzacije produktov zgorevanja v toplotnem izmenjevalniku št. 2 se ohlajena voda segreje z rekuperacijo toplote (prihrani do 30% goriva) in se v novem krogu vrne na številko 1.

Za natančen nadzor temperature dimnih plinov so kondenzacijski kotli vedno opremljeni z moduliranim gorilnikom z močjo od 20 do 100% in ventilatorjem za dovod zraka.

Odtenki delovanja: kondenzat in dimnik

V konvekcijskem kotlu so produkti zgorevanja zemeljskega plina CO₂, dušikovi oksidi in para se ohladijo le na 140-160 ⁰Z. Če jih ohladite spodaj, bo vlek v dimniku padel, začela se bo tvoriti agresivna kondenzacija in gorilnik bo ugasnil.

Tak razvoj situacije, vsi proizvajalci klasični plinski generatorji toplote se jim izogibati, da bi povečali varnost obratovanja in podaljšali življenjsko dobo svoje opreme.

V kondenzacijskem kotlu temperatura plinov v dimniku niha okoli 40 ⁰Z. Po eni strani to zmanjšuje zahteve po toplotni odpornosti materiala. dimnik, po drugi strani pa nalaga omejitve pri izbiri glede odpornosti na kisline.

Toplotni izmenjevalci v kondenzacijskih toplotnih generatorjih so izdelani iz:

• nerjaveče jeklo;
• silumin (aluminij s silicijem).

Oba materiala imata izboljšane lastnosti odpornosti na kisline. Lito železo in običajno jeklo sta za kondenzatorje popolnoma neprimerna.

Dimnik za kondenzacijski kotel je mogoče namestiti samo iz nerjavečega jekla ali kislinsko odporne plastike. Opečni, železni in drugi dimniki niso primerni za takšno opremo.

Pri delovanju kondenzacijskega kotla z močjo 35–40 kW nastane približno 4–6 litrov kondenzata. Poenostavljeno pride približno 0,14-0,15 litra na 1 kW toplotne energije.

Pravzaprav je to šibka kislina, ki je prepovedano odvajati v avtonomni kanalizacijski sistem, saj bo uničila bakterije, ki sodelujejo pri predelavi odpadkov. Da, in pred odlaganjem v centraliziran sistem je priporočljivo, da ga najprej razredčite z vodo v razmerju do 25: 1. In potem ga lahko že odstranite brez strahu pred uničenjem cevi.

Če je kotel nameščen v koči z greznico ali HOS, je treba najprej nevtralizirati kondenzat. V nasprotnem primeru bo v avtonomnem sistemu za čiščenje ubil vso mikrofloro.

"Nevtralizator" je izdelan v obliki posode z marmornatimi sekanci s skupno težo 20-40 kg. Ko gre skozi marmor, kondenzat iz kotla poveča pH. Tekočina postane nevtralna ali nizkoalkalna, ni več nevarna za bakterije v greznici in za material same posode. Polnilo v takem nevtralizatorju je treba zamenjati vsakih 4-6 mesecev.

Od kod prihaja učinkovitost nad 100%?

Proizvajalci pri označevanju učinkovitosti plinskega kotla za osnovo upoštevajo indikator najnižje kurilne vrednosti plina, ne da bi pri tem upoštevali toploto, ki nastane pri kondenzaciji vodne pare. V konvekcijskem generatorju toplote slednji skupaj s približno 10% toplotne energije popolnoma preide dimnik, zato se ne upošteva.

Če pa kondenzacijski sekundarni toploti dodate dodatno toploto in glavno iz zgorelega zemeljskega plina, bo prišlo do več kot 100% učinkovitosti. Brez goljufij, samo mali trik v številkah.

Pravzaprav "napačna" učinkovitost, višja od 100%, izhaja iz želje proizvajalcev opreme za proizvodnjo toplote, da primerjajo primerljive kazalnike.

Samo v konvekcijski napravi "vodna para" sploh ne velja, v kondenzacijski napravi pa jo je treba upoštevati. Zato obstajajo majhna odstopanja od logike osnovne fizike, ki se poučuje v šoli.

Prednosti in slabosti kondenzacijskega grelnika

Med prednostmi kondenzacijskega kotla so:

1. Zmanjšanje škodljivih emisij za 60–70% (večina ogljikovega dioksida in dušikovih oksidov gre v kondenzat).
2. V primerjavi s konvekcijskimi modeli prihranite do 30% plinskega goriva na proizvedeni 1 kW.
3. Manjše mere plinske ogrevalne opreme z enako močjo.
4. Nizka temperatura produktov zgorevanja v dimniku (le okoli 40 ⁰Z).
5. Možnost namestitve kaskade več kotlov.
6. Vsestranskost (primerna tako za radiatorje za ogrevanje kot za "topla tla").
7. Prisotnost pametne avtomatizacije in popolna avtonomija plinskega generatorja toplote brez človekovega posredovanja.

Kaskadni sistem dveh ali treh generatorjev toplote vam omogoča namestitev kotlov z nizko porabo energije, ki med delovanjem povzročajo manj hrupa in vibrirajo kot močnejši modeli.

To poenostavi namestitev celotnega ogrevalnega sistema in vam omogoča zmanjšanje velikosti domača kotlovnica. Poleg tega se zaradi možnosti prožnejše regulacije procesa pridobivanja toplote poveča splošna učinkovitost uporabe opreme za pridobivanje toplote.

Od minusov kondenzacijskih toplotnih generatorjev je treba omeniti:

1. Visoka cena opreme (1,5–2 -krat višja kot pri modelih klasične konvekcijske vrste podobne moči).
2. Težave z odstranjevanjem kondenzata.
3. Zmanjšana učinkovitost pri uporabi kotla v visokotemperaturnih ogrevalnih sistemih.
4. Hlapnost - za delovanje ventilatorja, avtomatizacije in obtočne črpalke je potrebna električna energija.
5. Prepoved uporabe z antifrizom.

Kljub znatnim začetnim stroškom je kondenzacijski kotel ekonomsko upravičen. Med delovanjem več kot vrne ves prvotno porabljen denar.

V Rusiji takšna oprema še vedno ni razširjena. Kotel za predelavo plina je še vedno preveč nenavaden in malo raziskan na našem trgu. Toda zanimanje za takšne generatorje toplote postopoma narašča.

Zaključki in uporaben video na to temo

Kako deluje kondenzacijski generator toplote:

Namestitev plinskih kotlov z rekuperacijo pare:

Vse prednosti kondenzacijskih kotlov:

Če natančno razumete, kako in po kakšnih načelih deluje plinski kondenzacijski kotel, potem na prvi pogled postane "napačen" 108–110% izkoristek povsem razumljive in upravičene številke.

Toplotni generator z rekuperacijo izpušnih plinov je res učinkovitejši od običajne zasnove. Njegova edina resna pomanjkljivost je kondenzat z visoko kislostjo, ki ga je treba nekam odstraniti.

Prosimo, da svoje komentarje napišete v spodnji obrazec za blok. Možno je, da imate v lasti podatke, ki lahko dopolnijo zalogo informacij, predstavljenih v članku. Postavite vprašanja, delite lastne izkušnje pri izbiri in delovanju kondenzacijskih kotlov, objavite fotografije na temo članka.