Condensatiegasketel: details van actie, voor- en nadelen + verschil met klassieke modellen

Verkopers van warmtegeneratoren van het condensatietype verklaren dat de efficiëntie van de ons aangeboden innovatieve apparatuur meer dan 100% bedraagt. Maar u moet toegeven dat dit enigszins in strijd is met de wet van behoud van energie, die we allemaal kennen van de cursus natuurkunde op school. Dus wat is het mysterie?

Enerzijds zijn dergelijke uitspraken een truc van marketeers. Aan de andere kant zit er een kern van waarheid in hun garanties van kopers die de koper overtuigen. We zullen in detail analyseren hoe de condensatieketel is opgesteld: de voor- en nadelen, de specifieke kenmerken van werk en ontwerp verdienen een gedetailleerde studie.

Om een ​​volledig beeld te krijgen van het condensatietype apparatuur, vergelijken we het met de klassieke vorm van een thermische energiegenerator. Dit zijn de kenmerken van de verbinding en bediening. Onthul de geheimen van ultrahoge prestaties.

Condensatieketel op gas

Het hoge rendement van de condenserende gaswarmtegenerator wordt verzekerd door de aanwezigheid van een extra warmtewisselaar in het ontwerp. De eerste warmtewisselaar, standaard voor alle verwarmingsketels, brengt de energie van de verbrande brandstof over naar de warmtedrager. En de tweede voegt hieraan toe de warmte van uitlaatgasrecuperatie.

Condensatieketels werken op "blauwe brandstof":

• main (gasmengsel met een overwegend methaan);
• gastank of ballon (een mengsel van propaan en butaan met een overwicht van ofwel de eerste ofwel de tweede component).

Het is toegestaan ​​om elk type gas te gebruiken. Het belangrijkste is dat de brander is ontworpen om met een of ander type brandstof te werken.

Condensatieketels zijn duurder dan conventionele convectiemodellen, maar ze profiteren van brandstofkosten door het gasverbruik met 20-30% te verminderen

De condenserende warmtegenerator geeft het beste rendement bij het verbranden van methaan. Het propaan-butaanmengsel is hier iets inferieur. Bovendien, hoe groter het aandeel propaan, hoe beter.

In dit opzicht geeft "wintergas" voor een gastank een iets hoger rendement dan een "zomer", aangezien de propaancomponent in het eerste geval hoger is.

In tegenstelling tot een condenserende gasketel, gaat in het convectiegedeelte van de thermische energie samen met de verbrandingsproducten de schoorsteen in. Daarom ligt de efficiëntie van klassieke ontwerpen in de buurt van 90%. Je kunt het hoger brengen, maar technisch te moeilijk.

Economisch is dit niet gerechtvaardigd. Maar in condensors wordt de warmte die wordt ontvangen van brandend gas rationeler en vollediger gebruikt, omdat de warmte die wordt gegenereerd tijdens de verwerking van stoom wordt geaccumuleerd en overgedragen verwarming systeem. Zo wordt het koelmiddel extra verwarmd, waardoor het brandstofverbruik per 1 kW ontvangen warmte kan worden verlaagd.

Apparaat en werkingsprincipe

Door het ontwerp is de condensatieketel in veel opzichten vergelijkbaar met een convectie-analoog met een gesloten verbrandingskamer. Alleen binnen wordt het aangevuld met een secundaire warmtewisselaar en een terugwinningseenheid.

De belangrijkste kenmerken van de condenserende warmtegenerator zijn de aanwezigheid van een tweede warmtewisselaar en een gesloten verbrandingskamer met ventilator

De gascondensatieketel bestaat uit:

• gesloten verbrandingskamers met een gemoduleerde brander;
• primaire warmtewisselaar nr. 1;
• uitlaat koelkamers tot + 56-57 ⁰C (dauwpunt);
• secundaire condensatiewarmtewisselaar nr. 2;
• schoorsteen;
• luchttoevoer ventilator;
• condensaattank en het afvoersysteem.

De betreffende apparatuur is vrijwel altijd voorzien van een geïntegreerde circulatiepomp voor koelvloeistof. De gebruikelijke optie met een natuurlijke waterstroom door verwarmingsbuizen heeft hier weinig zin. Als er geen pomp in de set zit, moet deze zeker worden voorzien bij de voorbereiding van het ketelpijpleidingproject.

Een extra procentueel rendement voor de condensatieketel wordt gevormd door het verwarmen van de retour door het koelen van uitlaatgassen in de schoorsteen

Condensatieketels te koop zijn eencircuit en omzeilenevenals vloer- en wandversies. Hierin verschillen ze niet van klassieke convectiemodellen.

Het principe van de werking van een condenserende gasketel is als volgt:

1. Verwarmd water ontvangt de hoofdwarmte in de warmtewisselaar nr. 1 van gasverbranding.
2. Vervolgens stroomt het koelmiddel door het verwarmingscircuit, koelt het af en komt het in de secundaire warmtewisselaar terecht.
3. Als gevolg van condensatie van de verbrandingsproducten in warmtewisselaar nr. 2 wordt het gekoelde water verwarmd door de teruggewonnen warmte (waardoor tot 30% brandstof wordt bespaard) en gaat terug naar nr. 1 in een nieuwe circulatiecyclus.

Om de temperatuur van de uitlaatgassen nauwkeurig te regelen, zijn condensatieketels altijd uitgerust met een modulerende brander met een vermogensslag van 20 tot 100% en een luchttoevoerventilator.

Nuances of operation: condensaat en schoorsteen

In een convectie ketel, aardgasverbrandingsproducten CO₂worden stikstofoxiden en stoom slechts tot 140–160 gekoeld ⁰C. Als u ze lager afkoelt, zal er tocht in de schoorsteen vallen, zal er agressief condensaat ontstaan ​​en zal de brander uitgaan.

Zo'n ontwikkeling, alle fabrikanten klassieke gaswarmtegeneratoren proberen te vermijden om de veiligheid van het werk te maximaliseren en de levensduur van hun apparatuur te verlengen.

In een condensatieketel schommelt de temperatuur van de gassen in de schoorsteen rond de 40 ⁰C. Dit vermindert enerzijds de eisen aan hittebestendigheid van het materiaal van de schoorsteenpijp, maar legt anderzijds beperkingen op aan haar keuze in termen van bestendigheid tegen de effecten van zuren.

De uitlaatgassen van de gasboiler vormen tijdens het koelen een agressief condensaat met een hoge zuurgraad, dat zelfs staal gemakkelijk aantast

Warmtewisselaars in condenserende warmtegeneratoren zijn gemaakt van:

• roestvrij staal;
• silumin (aluminium met silicium).

Beide materialen hebben een verbeterde zuurbestendigheid. Gietijzer en gewoon staal zijn helemaal niet geschikt voor condensatoren.

De schoorsteen voor de condensatieketel mag uitsluitend in roestvrij staal of zuurbestendig kunststof worden ingebouwd. Bakstenen, ijzeren en andere schoorstenen voor dergelijke apparatuur zijn niet geschikt.

Tijdens de terugwinning vormt zich condensaat in de secundaire warmtewisselaar, een oplossing met een zwak zuur die uit de boiler moet worden verwijderd

Als er een condensatieketel met een capaciteit van 35-40 kW in werking is, ontstaat er ongeveer 4–6 liter condensaat. Vereenvoudigde output is ongeveer 0,14-0,15 liter per 1 kW thermische energie.

In feite is dit een zwak zuur, dat niet mag worden afgevoerd naar een autonoom riool, omdat het de bacteriën die bij de afvalverwerking betrokken zijn, zal vernietigen. Ja, en alvorens in een gecentraliseerd systeem te dumpen, wordt aanbevolen om eerst te verdunnen met water in een verhouding van maximaal 25: 1. En dan kun je het verwijderen zonder bang te zijn de pijp te vernietigen.

Als de ketel wordt geïnstalleerd in een huisje met een septic tank of VOC, moet het condensaat eerst worden geneutraliseerd. Anders doodt het alle microflora in het autonome behandelingssysteem.

De “neutralisator” is gemaakt in de vorm van een bakje met marmerchips met een totaal gewicht van 20–40 kg. Bij het passeren van marmer stijgt het condensaat uit de ketel in pH. De vloeistof wordt neutraal of laag alkalisch, al niet gevaarlijk voor bacteriën in de septic tank en voor het materiaal van de put zelf. Het is noodzakelijk om de vulstof in een dergelijke converter eenmaal per 4-6 maanden te vervangen.

Waar is de efficiëntie boven 100%?

Bij het aangeven van het rendement van een gasboiler, nemen fabrikanten de indicator voor lagere warmte van gasverbranding zonder rekening te houden met de warmte die wordt gegenereerd tijdens condensatie van waterdamp. Bij een convectiewarmtegenerator wordt deze laatste, samen met ongeveer 10% van de warmte-energie, volledig verbruikt schoorsteendaarom wordt er geen rekening mee gehouden.

Als u echter de secundaire condensatiewarmte en de hoofdleiding van het verbrande aardgas toevoegt, komt er meer dan 100% efficiëntie uit. Geen fraude, alleen een trucje in cijfers.

Bij het berekenen van het rendement van de hoogste calorische waarde van een convectieketel, zal deze in de buurt van 83-85% liggen en voor een condensatieketel ongeveer 95-97%

In feite komt het "verkeerde" rendement boven 100% voort uit de wens van fabrikanten van warmtegenererende apparatuur om de vergeleken indicatoren te vergelijken.

Het is alleen dat in een convectie-apparaat ‘waterdamp’ helemaal niet wordt overwogen, maar er moet rekening mee worden gehouden bij condensatie. Vandaar de kleine discrepanties met de logica van de basisfysica die op school wordt onderwezen.

Voors en tegens van een condensatieverwarmer

Enkele voordelen van een condensatieketel zijn:

1. Een reductie van 60-70% van het volume van schadelijke emissies (de meeste kooldioxide en stikstofoxiden gaan in condensaat).
2. Vergeleken met convectiemodellen, besparing tot 30% gasbrandstof per opgewekte 1 kW.
3. Kleinere afmetingen van gasgestookte verwarmingsapparatuur met hetzelfde vermogen.
4. Lage temperatuur van verbrandingsproducten in de schoorsteen (slechts ongeveer 40 ⁰C)
5. De mogelijkheid om een ​​cascade van meerdere ketels te installeren.
6. Veelzijdigheid (zowel geschikt voor het verwarmen van radiatoren als voor "warme vloeren").
7. De aanwezigheid van intelligente automatisering en de volledige autonomie van de gaswarmtegenerator zonder menselijke tussenkomst.

Een cascadesysteem van twee of drie warmtegeneratoren stelt u in staat om ketels met een laag vermogen te installeren die tijdens het gebruik minder lawaai maken en trillen dan krachtigere modellen.

Dit vereenvoudigt de installatie van het gehele verwarmingssysteem en verkleint de afmetingen thuis ketel. Bovendien wordt de algehele efficiëntie van het gebruik van warmtegenererende apparatuur verhoogd vanwege de mogelijkheid van een flexibelere regeling van het warmteopwekkingsproces.

De kosten van een condensatieketel, in vergelijking met een conventionele heteluchtketel, worden binnen 5–6 jaar afgetopt door besparingen op aardgas

Van de minnen van condenserende warmtegeneratoren moet worden vermeld:

1. Een hoog prijskaartje voor apparatuur (1,5–2 keer hoger dan dat van modellen met vergelijkbare kracht van het klassieke convectietype).
2. Problemen met condensafvoer.
3. Verminderd rendement bij gebruik van de ketel in verwarmingssystemen met hoge temperaturen.
4. Volatiliteit - Er is elektriciteit nodig om de ventilator, automatisering en circulatiepomp te laten werken.
5. Verbod op gebruik met antivries.

Ondanks de aanzienlijke aanloopkosten is de condensatieketel economisch verantwoord. Tijdens de operatie geeft hij meer dan alle oorspronkelijk uitgegeven geld terug.

In Rusland is dergelijke apparatuur nog niet wijdverbreid. De gasketel met terugwinning is nog te ongebruikelijk en weinig bestudeerd in onze markt. Maar de belangstelling voor dergelijke warmtegeneratoren groeit geleidelijk.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Hoe werkt een condenserende warmtegenerator:

Het apparaat van gasketels met waterdampterugwinning:

Alle voordelen van condensatieketels:

Als u goed begrijpt hoe en volgens welke principes een condensatieketel op gas werkt, wordt op het eerste gezicht het "onjuiste" rendement van 108-110% heel begrijpelijk en gerechtvaardigd door de cijfers.

Een warmtegenerator met uitlaatgasrecuperatie is eigenlijk efficiënter dan het klassieke ontwerp. Het enige ernstige nadeel is condensaat met een hoge zuurgraad, dat ergens moet worden afgevoerd.

Schrijf opmerkingen in het blok hieronder. Het is mogelijk dat u informatie bezit die de voorraad informatie in het artikel kan aanvullen. Stel vragen, deel uw eigen ervaring met het selecteren en bedienen van condensatieketels, plaats een foto over het onderwerp van het artikel.