Boilere cu gaz condensat: caracteristici tehnice, avantaje și principiu de funcționare

Astăzi, cazanele cu gaz condensat sunt cele mai populare modele de echipamente pentru sistemele de încălzire datorită caracteristicilor lor operaționale pozitive care le disting de alte tipuri de echipamente de încălzire.

Scopul principal al încălzitoarelor de condens este amenajarea sistemului de încălzire în case particulare.

Printre elementele principale ale cazanului de încălzire cu gaz condensat trebuie notat:

• Un dispozitiv care este proiectat să colecteze lichidul de condensare care primește lichidul de răcire după răcirea masei de aer evacuat. Astfel, aburul este condensat și eliberează energia termică în apă.Apoi condensul este evacuat într-un recipient special prin dispozitivul de drenaj.
• Schimbătorul de căldură are o formă cilindrică, cu o suprafață mare de schimb de căldură. Acest dispozitiv este fabricat din materiale rezistente la acizi: "oțel inoxidabil" și aliaje de aluminiu cu siliciu. Cazanele cu putere mare au o pereche de schimbătoare de căldură.

• Arzător cu gaz cu o cameră de ardere închisă. Este posibilă schimbarea automată a debitului maselor de gaz și aer furnizate.
• Sistem de control și management.

Pentru un studiu mai detaliat al principiului funcționării cazanelor de condensare, trebuie să aveți o idee despre cazanele convenționale. Cazanele tradiționale produc energie termică prin încălzirea lichidului de răcire utilizând căldura acumulată în produsele de ardere. Temperatura gazelor care intră în camera de ardere nu este mai mare de 200 de grade. Acest lucru este justificat de faptul că, odată cu scăderea temperaturii, presiunea scade și se formează condensul activ, ceea ce duce la distrugerea coroziunii a echipamentelor de încălzire.

După cum sa menționat mai sus, încălzitoarele de condensare au un schimbător de căldură în două trepte sau două.Etapa inițială funcționează pe același principiu ca și în schimbătoarele de căldură ale unităților de încălzire clasice. Gazele de descompunere intră în unitatea de schimb de căldură, numită condensare.

În acest caz, vaporii prezenți în gazele de descompunere sunt răciți și condensați până la debutul fazei lichide. Căldura eliberată în proces este transferată la agentul de răcire. Astfel, în aparatul de condensare, o anumită parte a energiei consumate este returnată pentru posibilitatea reutilizării sale.

Căldura, care este de obicei îndepărtată de unitățile clasice în atmosferă, este utilizată în unitatea de condensare pentru a crește eficiența. Boilerele cu gaz de condensare sunt disponibile în două versiuni: aparate de podea și montate pe perete, cu toate acestea ele sunt similare în ceea ce privește caracteristicile de proiectare.

Deoarece aparatele de încălzire tip condensare sunt echipate cu camere de ardere închise, gazele de eșapament de la acestea sunt îndepărtate cu forța.Acest lucru se explică prin faptul că gazele de evacuare au o temperatură relativ scăzută, iar o unitate suplimentară de schimb de căldură va crește rezistența la transportul produselor de ieșire. Ca urmare, forța naturală nu este suficientă pentru producția de produse, pentru care se folosește metoda forțată.

Aerul în camera de ardere este alimentat sub presiune sporită cu ajutorul unei turbine.care asigură îndepărtarea completă a gazelor de eșapament din cameră. Ca urmare, nu este nevoie să echipăm cazanele cu cosuri de fum, deoarece produsele sunt scoase din încăpere prin conducta de alimentare și evacuare. Boilerele de condensare pot fi instalate în încăperi fără coșuri de fum, precum și în clădiri cu coșuri scurte pentru a forma o anumită tracțiune.

Caracteristici pozitive ale echipamentului de condensare:

• Nu este nevoie de un horn, care are o structură complexă. Deoarece temperatura produselor de ardere este scăzută, există posibilitatea de a aranja hornul din țevi din aluminiu și plastic.Se permite, de asemenea, instalarea unor coșuri coaxiale, în care masa de aer este alimentată și descărcată folosind metoda "conductă mică într-o conductă mare", adică produsele de combustie sunt îndepărtate prin pereți în atmosferă.
• Compactitate combinată cu performanțe ridicate. Linia de unități de condensare cu o capacitate de 120 kW este realizată în variante de pereți. Aparatele tradiționale de gaz ocupă mult mai mult spațiu și sunt numai în aer liber.

• Admisie de masă de aer pentru o funcționare optimă din clădirea în care sunt situate. Astfel, nu este nevoie să se amenajeze cazane speciale pentru echipamente cu o capacitate mai mică de 60 kW.
• Reducerea eliberării de gaze și vapori nocivi în atmosferă.
• Economii semnificative de gaze. Cu o instalare de înaltă calitate a unei unități de 60 kW, peste 2000 m3 de combustibil pot fi economisite pe timpul iernii.

Caracteristicile negative ale echipamentului de condensare:

• Cost ridicat. În medie, prețul cazanelor standard de aceeași capacitate este cu până la 40% mai mic decât costul cazanelor cu convecție.
• Condensul nu trebuie drenat într-un rezervor septic, deci este necesar un rezervor special pentru colectarea condensului,unde este neutralizat cu ajutorul componentelor de neutralizare și numai atunci poate fi trimis în rezervor pentru a se scurge. Rezervorul de condens trebuie să aibă o capacitate suficient de mare, deoarece echipamentul, chiar și cu putere redusă, produce un volum mare de condens.
• Necesitatea unui sistem de încălzire care funcționează la temperaturi scăzute.
• Funcționarea ineficientă la temperaturi prea scăzute, deoarece este necesară creșterea temperaturii mediului termic.
• Volatilitatea.

Echipamentul de condensare folosește drept combustibil gaz natural sau lichefiat. Primul este folosit pe scară largă în viața de zi cu zi, iar al doilea - în industrie. Baza funcționării dispozitivului de condensare sunt legile fizicii. Combustibilul arde cu eliberarea apei și a dioxidului de carbon. În acest caz, lichidul se evaporă și se eliberează o anumită cantitate de căldură.Formarea condensului asigură revenirea la sistemul de energie termică pierdută, ceea ce duce la creșterea eficienței sistemului. În cazanele standard, condensul este considerat un fenomen nedorit care trebuie eliminat.

Principala diferență între cazanele de condensare și cazanele cu convecție este că cele mai recente modele sunt considerate depășite. De asemenea, eficiența echipamentelor de condensare diferă de cele convenționale și până la 15%.

Majoritatea cumpărătorilor observă că costul achiziționării echipamentului de condensare este compensat de eficiența ridicată a dispozitivului.care este asigurată de condensarea vaporilor care sunt conținute în gazele de ardere. După răcirea gazelor de ardere în schimbătorul de căldură la 55 de grade, condensarea vaporilor de apă începe cu eliberarea căldurii suplimentare, datorită căreia crește eficiența.

Formarea condensului este posibilă numai dacă temperatura agentului de răcire nu este mai mare de 57 de grade și cel mai mare efect este obținut la 35 de grade de agent de răcire în linia de retur.

Atunci când alegeți un dispozitiv de condensare, se recomandă să acordați prioritate unui producător cu o bună reputație în rândul clienților și să fabricați produse folosind tehnologii inovatoare, cu un confort sporit în timpul funcționării.

În ceea ce privește caracteristicile tehnice ale cazanelor, trebuie să acordați atenție următoarelor aspecte:

• Performanță. Puterea prea mare poate să nu fie întotdeauna o opțiune bună, iar funcționarea unei jumătăți de putere în viitorul apropiat va duce la defectarea echipamentului. Prin urmare, înainte de a cumpăra dispozitivul, este necesar să calculați puterea optimă pentru încălzirea casei. Pentru a face acest lucru, calculați suprafața clădirii, înălțimea și nivelul izolației. Puteți folosi chiar și instrumente speciale pentru a cerceta o casă privată. Prin aceasta, pierderile termice disponibile vor ieși la lumină. Puterea optimă a dispozitivelor de condensare depinde de zona climatică. De exemplu, pentru Moscova pe o suprafață de 10 m2, o capacitate a echipamentului ar trebui să fie cuprinsă între 1-1,5 kW. Astfel, pentru un sistem de încălzire cu o capacitate de cel puțin 20 kW este necesar un sistem de încălzire proprietate privată de 200 m2.

• Numărul de contururi. Dispozitivele cu două circuite pentru gaz lichefiat funcționează după cum urmează: primul schimbător de căldură încălzește mediul termic pentru sistemul de încălzire,iar al doilea - pentru apa caldă. Cazanul cu turbocompresor cu un singur circuit încălzește numai agentul termic. Pentru mulți cumpărători, a doua opțiune nu este foarte convenabilă, dar când organizați un sistem de apă caldă, puteți instala pur și simplu un cazan suplimentar. Cu utilizare intensă a apei calde pot fi achiziționate și cazan dublu cu cazan. Astfel, opiniile despre care echipamente de condensare este mai bine converg.

• Rata consumului de gaze depinde de performanța cazanului, de eficiența și de sarcina sistemului de încălzire. - Materialul din care este fabricat schimbătorul de căldură.

Viteza răspunsului la încălzire la factorii externi depinde în mare măsură de acesta:

• Siluminul, sau un aliaj de siliciu și aluminiu, este proiectat pentru a combate condensul agresiv. În acest caz, schimbătorul de căldură trebuie să fie fără sudură, deoarece prezența cusăturilor mărește riscul de coroziune.
• "Oțelul inoxidabil" este considerat un material ieftin în comparație cu siluminul. Avantajele oțelului inoxidabil includ rezistența la coroziune, lipsa inerției și rezistența la șocul termic. Prin urmare, clasificarea materialelor pentru fabricarea schimbătoarelor de căldură este condusă de "oțel inoxidabil".

• Protecția mediului. Cazanele cu turbocompresoare conventionale emite fumuri cu impuritati acide in atmosfera in timpul arderii combustibilului, iar in dispozitivele de condensare vaporii se dizolva in condens si se neutralizeaza.
• Temperatura de funcționare afectează eficiența echipamentului. Cu o scădere a temperaturii, intensitatea formării condensului crește. Deci, la condițiile de temperatură a vaporilor de la 30 la 40 de grade cea mai mare rată de formare a condensatului. În acest caz, condensarea are loc în mod constant.

• Managementul. Dispozitivele moderne de condensare sunt echipate cu un sistem automat de control. Automatizarea vă permite să monitorizați și să controlați temperatura, debitul și presiunea în circuite. Cele mai avansate modele de cazane sunt reglementate printr-o aplicație specială pe telefonul smartphone.
• Mod de instalare: pe podea sau pe perete. Modelele de podea cu un singur circuit sunt disponibile cu o capacitate mai mare de 100 kW și sunt ușor conectate la echipamentul cazanului prin intermediul unităților de pompare. Cu utilizarea intensă a cazanului cu apă caldă va fi o soluție excelentă. Dacă suprafața casei este mică și apa este consumată mult mai puțin, se recomandă preferința modelelor de perete cu două contururi. Sunt compacte și au putere redusă - până la 100 kW, ușor montate și nu necesită un coș special.
• Politica prețurilor cazane de condensare cu gaz.

Toate modelele de echipamente sunt împărțite în următoarele clase:

• Cazanele de clasă premium sunt fabricate de obicei sub mărci germane. Ele sunt ușor de folosit, sigure în toate privințele, silențioase, realizate din materiale de înaltă calitate, eficiente în exploatare și care îndeplinesc cerințele de mediu. Cu toate acestea, ele au un dezavantaj - costul ridicat.
• Boilerele cu cost mediu sunt fabricate de marca Baxi și se disting prin confort, economie, ecologicitate și o varietate de modele. Dispozitivele din această clasă respectă și cerințele europene.

• Cazanele din clasa economică sunt produse de producătorii slovaci și coreeni. O caracteristică distinctivă este prețul lor, care este de câteva ori mai mic decât cel al cazanelor produse de germani, precum și adaptabilitatea la condițiile noastre de funcționare. Echipamentele ieftine, cu funcționalitate simplă, au un număr mic de opțiuni, care le permit să fie utilizate cu căderi frecvente de presiune și căderi de tensiune.

În următorul videoclip veți găsi o recenzie a cazanului de condensare Vaillant EcoTec de la ABC of Heat.