Cazanul cu gaz de condensare: specificul acțiunii, avantajele și contra + diferența față de modelele clasice

Vânzătorii de generatoare de căldură tip condensare declară că eficiența echipamentelor inovatoare oferite de noi depășește 100%. Dar trebuie să recunoașteți, acest lucru este ușor contrar legii conservării energiei, familiar tuturor dintre noi, de la cursul de fizică școlară. Deci care este misterul?

Pe de o parte, astfel de declarații sunt o problemă a marketerilor. Cu toate acestea, pe de altă parte, există o grămadă de adevăr în asigurările lor de cumpărători care îl conving pe cumpărător. Vom analiza în detaliu modul în care este aranjată cazanul cu condensare: avantajele și dezavantajele, specificul său de lucru și design merită un studiu detaliat.

Pentru a vă face o idee completă despre tipul de echipament de condensare, îl comparăm cu forma clasică a unui generator de energie termică. Iată caracteristicile conexiunii și funcționării sale. Dezvăluiți-vă secretele performanței ultra-înalte.

Cazan cu condensare cu gaz

Eficiența ridicată a generatorului de căldură cu gaz condens este asigurată de prezența unui schimbător de căldură suplimentar în proiectarea sa. Prima unitate de schimb de căldură, standard pentru toate cazanele de încălzire, transferă energia combustibilului ars în suportul de căldură. Și al doilea adaugă la aceasta căldura din recuperarea gazelor de eșapament.

Cazanele cu condensare funcționează cu "combustibil albastru":

• principal (amestec de gaze cu predominanță de metan);
• rezervor de gaz sau balon (un amestec de propan și butan cu predominanță fie a primei sau a doua componente).

Este permisă utilizarea oricărui tip de gaz. Principalul lucru este că arzătorul este proiectat să funcționeze cu unul sau alt tip de combustibil.

Cazanele cu condensare cu gaz sunt mai scumpe decât modelele convenționale de convecție, dar beneficiază de costurile de combustibil prin reducerea consumului de gaz cu 20-30%

Generatorul de căldură cu condensare prezintă cea mai bună eficiență la arderea metanului. Amestecul propan-butan aici este ușor inferior. Mai mult, cu cât proporția de propan este mai mare, cu atât mai bine.

În această privință, gazul „de iarnă” pentru un rezervor de gaz oferă o eficiență ușor mai mare decât cea „de vară”, deoarece componenta propană în primul caz este mai mare.

Spre deosebire de un cazan cu gaz condens, în partea de convecție a energiei termice intră în coadă împreună cu produsele de ardere. Prin urmare, eficiența desenelor clasice este de 90%. Îl puteți ridica mai sus, dar prea dificil din punct de vedere tehnic.

Din punct de vedere economic, acest lucru nu este justificat. Dar în condensatoare, căldura primită din gazul care arde este folosită mai rațional și complet, deoarece căldura generată în timpul procesării aburului este acumulată și transferată sistem de încălzire. Astfel, lichidul de răcire este încălzit suplimentar, ceea ce permite reducerea consumului de combustibil la 1 kW de căldură primită.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Prin proiectare, cazanul cu condensare este în multe moduri similar cu un analog de convecție cu o cameră de ardere închisă. Numai în interiorul acestuia este completat de un schimbător de căldură secundar și o unitate de recuperare.

Principalele caracteristici ale dispozitivului generator de căldură sunt prezența unui al doilea schimbător de căldură și a unei camere de ardere închise cu un ventilator

Cazanul cu condensare a gazului este format din:

• camere de combustie închise cu arzător modulat;
• schimbătorul de căldură primar nr. 1;
• camere de răcire a eșapamentului până la + 56–57 ⁰C (punctul de roua);
• schimbător de căldură de condensare secundar nr. 2;
• coș de fum;
• ventilator de alimentare cu aer;
• rezervor de condens și sistemul său de drenare.

Echipamentul în cauză este aproape întotdeauna echipat cu o pompă de circulație integrată pentru lichid de răcire. Opțiunea obișnuită cu un debit natural de apă prin conductele de încălzire este de mică folos aici. Dacă nu există nicio pompă în kit, atunci cu siguranță va trebui să fie prevăzută pentru pregătirea proiectului de conducte a cazanului.

Eficiență procentuală suplimentară pentru cazanul cu condensare este formată ca urmare a încălzirii returului datorită răcirii gazelor de evacuare din coș

Cazanele cu condensator de vânzare sunt cu un singur circuit și combiprecum și versiunile de podea și perete. În acest sens, nu au diferențe față de modelele clasice de convecție.

Principiul de funcționare al unui cazan cu gaz de condens este următorul:

1. Apa încălzită primește căldura principală în schimbătorul de căldură nr.1 de la arderea gazelor.
2. Apoi lichidul de răcire trece prin circuitul de încălzire, se răcește și intră în unitatea de schimb de căldură secundară.
3. Ca rezultat al condensării produselor de ardere în schimbătorul de căldură nr. 2, apa răcită este încălzită de căldura recuperată (economisind până la 30% combustibil) și revine la numărul 1 într-un nou ciclu de circulație.

Pentru a controla cu precizie temperatura gazelor de eșapament, cazanele cu condensare sunt întotdeauna echipate cu un arzător modulator cu o cursă de putere de 20 până la 100% și un ventilator de alimentare cu aer.

Nuanțe de funcționare: condens și coș de fum

Într-un cazan de convecție, combustia gazelor naturale produce CO₂, oxizii de azot și aburul sunt răciți doar la 140-160 ⁰C. Dacă le răciți mai jos, tirajul va scădea în horn, va începe să se formeze condensat agresiv și arzătorul va ieși.

O astfel de dezvoltare, toți producătorii generatoare clasice de căldură pe gaz încercați să evitați pentru a maximiza siguranța muncii, precum și pentru a prelungi durata de viață a echipamentelor lor.

Într-un cazan cu condensare, temperatura gazelor din horn variază în jurul valorii de 40 ⁰C. Pe de o parte, aceasta reduce cerințele pentru rezistența la căldură a materialului conductei de fum, dar pe de altă parte impune restricții la alegerea sa în ceea ce privește rezistența la efectele acizilor.

Gazele de evacuare din cazanul de gaz în timpul răcirii formează un condensat agresiv cu aciditate ridicată, care corodează cu ușurință chiar și oțelul

Schimbătoarele de căldură din generatoarele de căldură cu condensare sunt fabricate din:

• oțel inoxidabil;
• silumin (aluminiu cu siliciu).

Ambele materiale au o rezistență crescută la acid. Fonta și oțelul obișnuit nu sunt deloc potrivite pentru condensatoare.

Coșul de fum pentru cazanul cu condensare poate fi instalat numai în oțel inoxidabil sau plastic rezistent la acid. Caramida, fierul și alte coșuri de fum pentru un astfel de echipament nu sunt adecvate.

În timpul recuperării, condensatorul se formează în schimbătorul de căldură secundar, care este o soluție slabă de acid și trebuie îndepărtat din încălzitorul de apă

Când un cazan cu condensare cu o capacitate de 35-40 kW funcționează, se formează aproximativ 4-6 litri de condens. Puterea simplificată este de aproximativ 0,14-0,15 litri la 1 kW de energie termică.

De fapt, acesta este un acid slab, care este interzis să fie evacuat într-o canalizare autonomă, deoarece va distruge bacteriile implicate în procesarea deșeurilor. Da, și înainte de a vă arunca într-un sistem centralizat, este recomandat să diluați mai întâi cu apă în proporție de până la 25: 1. Și atunci îl puteți îndepărta fără teama de a distruge conducta.

Dacă centrala este instalată într-o căsuță cu o fosa septică sau COV, atunci condensul trebuie mai întâi neutralizat. În caz contrar, va ucide toată microflora din sistemul de tratament autonom.

„Neutralizatorul” este realizat sub forma unui recipient cu așchii de marmură cu o greutate totală de 20–40 kg. La trecerea prin marmură, condensul din cazan crește în pH. Lichidul devine neutru sau alcalin scăzut, care deja nu este periculos pentru bacteriile din fosa septică și pentru materialul soclu în sine. Este necesar să schimbați umplutura într-un astfel de convertor o dată la 4-6 luni.

Unde este eficiența peste 100%?

Atunci când indică eficiența unui cazan de gaz, producătorii iau ca bază baza indicatorul de căldură mai mică a combustiei gazelor, fără a ține cont de căldura generată în timpul condensării vaporilor de apă. Într-un generator de căldură cu convecție, acesta din urmă, împreună cu aproximativ 10% din energia termică, este consumat complet în hornprin urmare, nu este luat în considerare.

Cu toate acestea, dacă adăugați căldura secundară de condens și principalul din gazul natural ars, atunci va ieși o eficiență de peste 100%. Fără fraudă, doar un mic truc în număr.

Atunci când se calculează eficiența celei mai mari valori calorice a unui cazan de convecție, acesta va fi în regiunea de 83-85%, iar pentru un cazan de condensare va fi de aproximativ 95-97%

De fapt, eficiența „greșită” peste 100% rezultă din dorința producătorilor de echipamente generatoare de căldură de a compara indicatorii comparați.

Doar că, într-un dispozitiv de convecție, „vaporii de apă” nu sunt considerați deloc, dar trebuie să fie luați în considerare într-unul de condens. De aici și micile discrepanțe cu logica fizicii de bază predată la școală.

Pro și contra unui încălzitor de condens

Printre avantajele unui cazan cu condensare se numără:

1. O reducere cu 60–70% a volumului emisiilor dăunătoare (cea mai mare parte a dioxidului de carbon și a oxizilor azotici intră în condens).
2. Comparativ cu modelele de convecție, economii de până la 30% din combustibil pe gaz generat de 1 kW.
3. Dimensiuni mai mici ale echipamentelor de încălzire cu gaz la aceeași putere.
4. Temperatura scăzută a produselor de ardere în coșul de fum (doar aproximativ 40 ⁰C).
5. Posibilitatea de a instala o cascadă de mai multe cazane.
6. Versatilitate (adecvată atât pentru radiatoare de încălzire, cât și pentru „podele calde”).
7. Prezența automatizării inteligente și autonomia completă a generatorului de căldură fără gaze.

Un sistem în cascadă format din două sau trei generatoare de căldură vă permite să instalați cazane cu putere redusă, care sunt mai puțin zgomotoase și care vibrează în timpul funcționării decât modelele mai puternice.

Acest lucru simplifică instalarea întregului sistem de încălzire și reduce dimensiunea cazan de casă. În plus, datorită posibilității unei reglementări mai flexibile a procesului de producere a căldurii, eficiența generală a utilizării echipamentelor generatoare de căldură este crescută.

Costurile unui cazan cu condensare, în comparație cu un cazan convențional cu convecție, sunt înlăturate în 5-6 ani din cauza economiilor de gaze naturale

Dintre minusurile generatoarelor de căldură de condensare trebuie menționate:

1. O marcă de preț ridicată pentru echipamente (1,5-2 ori mai mare decât cea a modelelor similare cu tipul clasic de convecție).
2. Probleme cu eliminarea condensului.
3. Reducerea eficienței la utilizarea cazanului în sisteme de încălzire la temperatură înaltă
4. Volatilitate - Este necesară energie electrică pentru ca ventilatorul, automatizarea și pompa de circulație să funcționeze.
5. Interzicerea utilizării cu antigel.

În ciuda costurilor semnificative în avans, cazanul cu condensare este justificat din punct de vedere economic. În timpul funcționării, el mai mult decât returnează toți banii cheltuiți inițial.

În Rusia, astfel de echipamente nu sunt încă răspândite. Cazanul cu gaz cu recuperare este încă prea neobișnuit și puțin studiat pe piața noastră. Dar interesul pentru astfel de generatoare de căldură crește treptat.

Concluzii și video util pe această temă

Cum funcționează un generator de căldură cu condensare:

Dispozitivul cazanelor cu recuperare a vaporilor de apă:

Toate avantajele cazanelor cu condensare:

Dacă înțelegeți cu atenție cum și după ce principii funcționează un cazan cu condensare pe gaz, atunci la prima vedere, eficiența „incorectă” de 108-110% devine destul de inteligibilă și justificată de numere.

Un generator de căldură cu recuperare a gazelor de eșapament este de fapt mai eficient decât designul clasic. Singurul său dezavantaj grav este condensul cu aciditate ridicată, care trebuie aruncat undeva.

Vă rugăm să scrieți comentarii în formularul de mai jos. Este posibil să dețineți informații care pot reface stocul de informații prezentate în articol. Pune întrebări, împărtășește-ți propria experiență în selectarea și funcționarea cazanelor tip condens, postează o fotografie pe subiectul articolului.