Kotły gazowe kondensacyjne: charakterystyka techniczna, zalety i zasada działania

Obecnie kondensacyjne kotły gazowe są najpopularniejszymi modelami urządzeń do systemów grzewczych ze względu na ich pozytywne cechy eksploatacyjne, które odróżniają je od innych urządzeń grzewczych.

Głównym celem grzejników kondensacyjnych jest rozmieszczenie systemu grzewczego w prywatnych domach.

Wśród głównych elementów kotła kondensacyjnego należy zwrócić uwagę:

• Urządzenie przeznaczone do zbierania cieczy kondensacyjnej, która odbiera chłodziwo po schłodzeniu mas powietrza wylotowego. W ten sposób para skrapla się i oddaje energię cieplną do wody. Następnie kondensat jest odprowadzany do specjalnego pojemnika przez urządzenie odpływowe.
• Wymiennik ciepła ma kształt cylindryczny z dużą powierzchnią wymiany ciepła. Urządzenie to wykonane jest z materiałów odpornych na kwasy: „stal nierdzewna” i stopy aluminium z krzemem. Kotły o dużej mocy mają parę wymienników ciepła.

• Palnik gazowy z zamkniętą komorą spalania. Możliwe jest automatyczne zmienianie natężenia przepływu dostarczanych mas gazu i powietrza.
• System kontroli i zarządzania.

Aby dokładniej zbadać zasadę działania kotłów kondensacyjnych, trzeba mieć pewne pojęcie o konwencjonalnych kotłach. Tradycyjne kotły wytwarzają energię cieplną przez ogrzewanie chłodziwa przy użyciu ciepła zgromadzonego w produktach spalania. Temperatura gazów wchodzących do komory spalania nie przekracza 200 stopni. Jest to uzasadnione faktem, że wraz ze spadkiem temperatury ciąg zmniejsza się, a aktywny kondensat prowadzi do zniszczenia sprzętu grzewczego przez korozję.

Jak wspomniano powyżej, grzejniki kondensacyjne mają jeden dwustopniowy lub dwa oddzielne wymienniki ciepła. Początkowy etap działa na tej samej zasadzie, co w wymiennikach ciepła klasycznych urządzeń grzewczych. Gazy rozkładu wchodzą do jednostki wymiany ciepła, zwanej kondensacją.

W tym przypadku para obecna w gazach rozkładu jest chłodzona i skraplana aż do początku fazy ciekłej. Ciepło uwalniane w procesie jest przekazywane do chłodziwa. Zatem w aparacie kondensacyjnym pewna część wydatkowanej energii jest zwracana dla możliwości jej ponownego wykorzystania.

Ciepło, które jest zwykle usuwane przez klasyczne agregaty do atmosfery, jest wykorzystywane w jednostce skraplającej w celu zwiększenia ich wydajności. Kotły gazowe kondensacyjne są dostępne w dwóch wersjach: urządzenia stojące i naścienne, jednak mają podobne cechy konstrukcyjne.

Ponieważ grzejniki typu kondensacyjnego są wyposażone w zamknięte komory spalania, spaliny z nich są odprowadzane siłą. Tłumaczy się to tym, że gazy spalinowe mają stosunkowo niską temperaturę, a dodatkowa jednostka wymiany ciepła pozwoli zwiększyć opór transportu produktów wyjściowych. W rezultacie naturalny ciąg nie wystarcza do wyprowadzenia produktów, dla których stosowana jest metoda wymuszona.

Powietrze w komorze spalania jest dostarczane pod zwiększonym ciśnieniem za pomocą turbinyco zapewnia całkowite usunięcie spalin z komory. W rezultacie nie ma potrzeby wyposażania kotłów w kominy, ponieważ produkty są usuwane z pomieszczenia przez kanał doprowadzający i odprowadzający. Kotły kondensacyjne mogą być instalowane w pomieszczeniach bez kominów, a także w budynkach z krótkimi kominami, tworząc określony ciąg.

Pozytywne cechy sprzętu kondensacyjnego:

• Nie ma potrzeby komina, który ma złożoną strukturę. Ponieważ temperatura produktów spalania jest niska, istnieje możliwość ułożenia komina z rur aluminiowych i plastikowych. Dopuszcza się również instalowanie kominów współosiowych, w których masa powietrza jest dostarczana i odprowadzana metodą „małej rury w dużej rurze”, to znaczy produkty spalania są usuwane przez ścianę do atmosfery.
• Kompaktowość połączona z wysoką wydajnością. Linia agregatów skraplających o mocy 120 kW wykonana jest w wariancie ściennym. Tradycyjne urządzenia gazowe zajmują znacznie więcej miejsca i są tylko na zewnątrz.

• Pobór masy powietrza dla optymalnego funkcjonowania z budynku, w którym się znajdują. W związku z tym nie ma potrzeby aranżowania specjalnych kotłowni dla urządzeń o mocy poniżej 60 kW.
• Ograniczenie uwalniania szkodliwych gazów i oparów do atmosfery.
• Znaczne oszczędności gazu. Dzięki wysokiej jakości instalacji urządzenia o mocy 60 kW można zaoszczędzić ponad 2000 m3 paliwa w okresie zimowym.

Ujemne cechy sprzętu kondensacyjnego:

• Wysoki koszt. Średnio cena standardowych kotłów o tej samej wydajności jest do 40% niższa niż koszt kotłów konwekcyjnych.
• Kondensat nie powinien być odprowadzany do osadnika gnilnego, dlatego do zbierania kondensatu potrzebny jest specjalny zbiornik, w którym jest on neutralizowany za pomocą składników neutralizujących i dopiero wtedy można go przesłać do zbiornika w celu osuszenia. Zbiornik kondensatu powinien mieć wystarczająco dużą pojemność, ponieważ sprzęt, nawet przy małej mocy, wytwarza dużą objętość kondensatu.
• Potrzeba systemu grzewczego działającego w niskich temperaturach.
• Nieefektywne działanie w zbyt niskich temperaturach, ponieważ istnieje potrzeba zwiększenia temperatury ośrodka termicznego.
• Zmienność.

Urządzenia do kondensacji wykorzystują naturalny lub skroplony gaz jako paliwo. Pierwszy jest szeroko stosowany w życiu codziennym, a drugi - w przemyśle. Podstawą funkcjonowania urządzenia kondensacyjnego są prawa fizyki. Paliwo pali się wraz z uwalnianiem wody i dwutlenku węgla. W tym przypadku ciecz odparowuje i pewna ilość ciepła jest uwalniana. Tworzenie się kondensatu zapewnia powrót utraconej energii cieplnej do systemu, co prowadzi do zwiększenia wydajności systemu. W standardowych kotłach kondensat jest uważany za niepożądane zjawisko, które należy usunąć.

Główna różnica między kotłami kondensacyjnymi a kotłami konwekcyjnymi polega na tym, że najnowsze modele są uważane za przestarzałe. Również wydajność urządzeń kondensacyjnych różni się od konwencjonalnej i konwekcyjnej do 15%.

Większość nabywców zauważa, że ​​koszt zakupu urządzeń kondensacyjnych jest równoważony przez wysoką wydajność urządzenia.jest to zapewnione przez kondensację oparów zawartych w spalinach.Po schłodzeniu gazów spalinowych w wymienniku ciepła do 55 stopni, kondensacja pary wodnej rozpoczyna się wraz z uwolnieniem dodatkowego ciepła, dzięki czemu zwiększa się wydajność.

Tworzenie się kondensacji jest możliwe tylko wtedy, gdy temperatura chłodziwa nie przekracza 57 stopni, a największy efekt uzyskuje się przy 35 stopniach chłodziwa w przewodzie powrotnym.

Przy wyborze urządzenia kondensacyjnego zaleca się preferowanie producenta o dobrej reputacji wśród klientów i wytwarzanie produktów przy użyciu innowacyjnych technologii o zwiększonym komforcie podczas pracy.

Jeśli chodzi o parametry techniczne kotłów, należy zwrócić uwagę na następujące punkty:

• Wydajność. Zbyt duża moc może nie zawsze być dobrym rozwiązaniem, a działanie w połowie mocy wkrótce doprowadzi do awarii sprzętu. Dlatego przed zakupem urządzenia konieczne jest obliczenie optymalnej mocy do ogrzewania domu. Aby to zrobić, oblicz powierzchnię budynku, wysokość i poziom izolacji. Możesz nawet użyć specjalnych narzędzi do badania prywatnego domu. Za ich pomocą ujawnią się dostępne straty cieplne. Optymalna moc urządzeń kondensacyjnych zależy od strefy klimatycznej. Na przykład, w Moskwie na 10 m2 domu, pojemność urządzenia powinna mieścić się w przedziale 1-1,5 kW. W związku z tym w przypadku prywatnego systemu grzewczego o powierzchni 200 m2 potrzebny jest sprzęt o mocy co najmniej 20 kW.

• Liczba konturów. Urządzenia dwuobwodowe do gazu skroplonego działają w następujący sposób: pierwszy wymiennik ciepła ogrzewa medium termiczne dla systemu grzewczego, a drugi - dla ciepłej wody. Jednoprzewodowy kocioł z turbodoładowaniem ogrzewa tylko czynnik termiczny. Dla wielu nabywców druga opcja nie jest zbyt wygodna, ale organizując system ciepłej wody, można po prostu zainstalować dodatkowy kocioł. Przy intensywnym korzystaniu z ciepłej wody można zakupić podwójny kocioł z kotłem. Tak więc opinie o tym, które urządzenia kondensacyjne są lepiej zbieżne.

• Wskaźnik zużycia gazu zależy od wydajności kotła, wydajności i obciążenia systemu grzewczego. - Materiał, z którego wykonany jest wymiennik ciepła.

Szybkość reakcji ogrzewania na czynniki zewnętrzne zależy w dużej mierze od:

• Silumin lub stop krzemu i aluminium jest przeznaczony do zwalczania agresywnego kondensatu. Wymiennik ciepła w tym przypadku musi być jednolity, ponieważ obecność szwów zwiększa ryzyko korozji.
• „Stal nierdzewna” jest uważana za niedrogi materiał w porównaniu do siluminu. Zalety stali nierdzewnej obejmują odporność na korozję, brak obojętności i odporność na szok termiczny. Dlatego na ocenę materiałów do produkcji wymienników ciepła odpowiada „stal nierdzewna”.

• Przyjazność dla środowiska. Konwencjonalne kotły z turbodoładowaniem emitują opary z kwaśnymi zanieczyszczeniami do atmosfery podczas spalania paliwa, aw urządzeniach kondensacyjnych pary rozpuszczają się w kondensacie i ulegają neutralizacji.
• Temperatura pracy wpływa na wydajność urządzenia. Wraz ze spadkiem temperatury wzrasta intensywność tworzenia się kondensatu. Tak więc w warunkach temperaturowych oparów od 30 do 40 stopni najwyższa szybkość tworzenia się kondensatu. Gdy kondensacja występuje w trybie stałym.

• Zarządzanie. Nowoczesne urządzenia skraplające są wyposażone w automatyczny system sterowania.Automatyzacja pozwala monitorować i kontrolować temperaturę, przepływ i ciśnienie w obwodach. Najbardziej zaawansowane modele kotłów są regulowane za pomocą specjalnej aplikacji na smartfonie.
• Metoda instalacji: na podłodze lub na ścianie. Modele podłogowe z jednym obwodem są produkowane o mocy ponad 100 kW, łatwo podłączane do urządzeń kotłowych za pomocą jednostek pompujących. Przy intensywnym użytkowaniu ciepłej wody kocioł podłogowy będzie doskonałym rozwiązaniem. Jeśli powierzchnia domu jest mała, a woda zużywana jest znacznie mniej, zaleca się preferowanie modeli ściennych z dwoma obwodami. Są kompaktowe i mają małą moc - do 100 kW, są łatwe w montażu i nie wymagają specjalnego komina.
• Polityka cenowa gazowych kotłów kondensacyjnych.

Wszystkie modele sprzętu są podzielone na następujące klasy:

• Kotły premium są zazwyczaj produkowane pod niemieckimi markami. Są łatwe w użyciu, bezpieczne pod każdym względem, ciche, wykonane z wysokiej jakości materiałów, skuteczne w działaniu i spełniają wymagania środowiskowe. Mają jednak jedną wadę - wysoki koszt.
• Kotły o średnim koszcie są produkowane przez znak towarowy Baxi i wyróżniają się komfortem, oszczędnością, przyjaznością dla środowiska i różnorodnością modeli. Urządzenia tej klasy spełniają również wymagania europejskie.

• Kotły klasy ekonomicznej są produkowane przez producentów słowackich i koreańskich. Charakterystyczną cechą jest ich cena, która jest kilkakrotnie niższa niż w przypadku kotłów produkowanych w Niemczech, a także możliwość dostosowania do naszych warunków pracy. Niedrogi sprzęt o prostej funkcjonalności ma niewielką liczbę opcji, co pozwala na ich stosowanie przy częstych spadkach ciśnienia i awariach zasilania.

W następnym filmie znajdziesz przegląd kotła kondensacyjnego Vaillant EcoTec z ABC Heat.