Condensator cazan - argumente pro și contra, principiul de funcționare

1. Șemineu.
2. Rezervor de expansiune.

3. Suprafețele de transfer termic.
4. Arzător modulat.

5. Ventilator de arzător.
6. Pompă.
7. Panou de control. În schimbătorul de căldură primar asociat cu camera de ardere, gazele degajate sunt răcite la o temperatură substanțial mai mare decât punctul de rouă (de fapt, cazanele convenționale cu gaze arăte astfel). Apoi, amestecul de fum este trimis cu forța către un schimbător de căldură de condensare, unde este răcit în continuare la o temperatură sub punctul de condensare, adică sub 56 ° C. În acest caz, vaporii de apă sunt condensați pe pereții schimbătorului de căldură, "renunțând la acesta din urmă". Condensul este colectat într-un rezervor special, de unde curge pe canal.

Apa care joacă rolul de agent de răcire se mișcă în direcția opusă față de amestecul de gaze de vapori. Apa rece (retur de apă de încălzire) este preîncălzită într-un schimbător de căldură de condensare. Apoi intră în schimbătorul de căldură primar unde este încălzit la o temperatură mai ridicată stabilită de utilizator. Condiția este, din păcate, nu apă pură, așa cum mulți cred, dar un amestec de acizi anorganici diluați. Concentrația de acizi din condens este scăzută, dar având în vedere că temperatura în sistem este întotdeauna ridicată, poate fi considerată un lichid agresiv. Iată de ce producerea unor astfel de cazane (și în special schimbătoare de căldură de condensare) utilizează materiale rezistent la acizi - oțel inoxidabil sau silumin (aliaj de aluminiu-siliciu). Schimbătorul de căldură este de obicei turnat, deoarece sudurile sunt un punct vulnerabil - aici începe procesul de distrugere corozivă a materialului.

Aburul trebuie să se condenseze pe schimbătorul de căldură de condensare. Tot ceea ce a intrat în coșul de fum, pe de o parte, este pierdut la încălzire, pe de altă parte - are un efect distructiv asupra materialului de coș. Tocmai din cauza acestui din urmă motiv, coșul este fabricat din oțel inoxidabil sau plastic rezistent la acizi și o porțiune mică este atașată la secțiunile sale orizontale, astfel încât apa formată în timpul condensării unor cantități nesemnificative de abur care încă intră în coș este drenată înapoi în cazan. Ar trebui să se țină seama de faptul că gazele de ardere care părăsesc condensul sunt răcite puternic și orice lucru care nu este condensat în boiler va condensa în mod necesar în coș.

La diferite momente ale zilei, sunt necesare cantități diferite de căldură de la cazanul de încălzire, care poate fi reglat cu ajutorul unui arzător. Arzătorul de la cazanul de condensare poate fi modulat, adică cu posibilitatea unei schimbări netede a puterii în timpul funcționării sau nemodificat - cu o putere fixă. În ultimul caz, cazanul se adaptează la cerințele proprietarului schimbând frecvența arzătorului. Cele mai moderne cazane proiectate pentru încălzirea locuințelor private sunt echipate cu arzătoare simulate.

Deci, sperăm că aveți o idee generală despre ceea ce este un cazan de condensare, cum funcționează și pe ce principiu funcționează. Cu toate acestea, cel mai probabil, aceste informații nu vor fi suficiente pentru a înțelege dacă merită să vă vindeți personal pentru a achiziționa un astfel de echipament. Pentru a vă ajuta să luați această decizie, vă vom spune despre toate avantajele și dezavantajele, avantajele și dezavantajele unui cazan de condensare, comparându-l cu un cazan tradițional cu convecție.

Avantajele unui cazan de condensare

Lista avantajelor unui cazan de condensare este impresionanta, ceea ce explica in cele din urma popularitatea in crestere a acestui tip de echipamente de incalzire:

• > în comparație cu un cazan convențional convențional, acesta poate ajunge la 35%.
• Reducerea emisiilor nocive în timpul tranziției de la modelele tradiționale de gaze la cele de condensare este estimată la o medie de 70%.
• Temperatura scăzută a gazelor de ardere face posibilă instalarea unor cosuri de plastic care sunt semnificativ mai ieftine decât cele din oțel clasic.
• Zgomotul scăzut mărește nivelul de confort al persoanelor care trăiesc în casă.

Să vorbim despre unele dintre avantajele enumerate ale cazanelor de condensare în detaliu.

Economie de combustibil atunci când este utilizat în sisteme cu temperatură joasă

Consumul de combustibil depinde în mod direct de puterea echipamentului și de sarcina impusă sistemului de încălzire.Pentru a încălzi o casă cu o suprafață de 250 m ² , este suficient un cazan de condensare de 28 de kilowați cu debit maxim de gaz de 2.85 m ³ / h. Un cazan clasic de aceeași capacitate va consuma 3,25 m ³ / h. Cu condiția ca cazanul să funcționeze la șase luni din cele douăsprezece, veți economisi aproximativ 3000 de ruble pe an. (la prețurile curente pentru gazul principal pentru consumatorii ruși). Este probabil dificil să numiți astfel de economii semnificative - nu acoperă nici măcar diferența în costul întreținerii anuale a cazanelor. Dar să aruncăm o privire asupra situației prin ochii unui consumator mediu european, căruia gazul natural costă patru sau cinci (sau chiar mai multe) ori mai scumpe. Valoarea economiilor în acest caz va fi de aproximativ 300 de euro, dar merită să lupți pentru asta.

Consumul de gaz în cazane de condensare de diferite capacități:

Reducerea emisiilor nocive

dioxidul de carbon atunci când interacționează cu apa. În plus, în orice combustibil există întotdeauna impurități ale compușilor de sulf, fosforului, azotului și o serie de alte elemente. În timpul arderii, se formează oxizi corespunzători, care, combinate cu apă, produc, de asemenea, acizi.

În cazanele convenționale cu convecție, vaporii de apă amestecați cu acizi (cărbune, sulfuric, azot, fosforic) sunt eliberați în atmosferă. Boilerele de condensare nu au acest dezavantaj: acizii rămân în condens. Cu toate acestea, având în vedere problemele legate de eliminarea condensului, poate fi pusă la îndoială notorietatea față de mediu a acestui echipament.

Consumul unui cazan de condensare

Un cazan de condensare cu toate avantajele sale nu poate fi numit un echipament ideal de încălzire, deoarece nu este lipsit de dezavantaje:

Preț

Pentru procentaje suplimentare de energie termică, trebuie să plătiți. Din punct de vedere tehnic, cazanul de condensare este mult mai complicat și, prin urmare, mai scump. Costul unui bun condens condensat de la un producător bine-cunoscut este de câteva ori mai mare decât costul unei unități clasice de aceeași capacitate. Desigur, astfel de echipamente sunt achiziționate de mai mult de un deceniu, ceea ce înseamnă că este logic să acordăm prioritate tehnologiilor inovatoare care sporesc confortul de operare.

În mod convențional, toate modelele de cazane de condensare pot fi împărțite în trei categorii de preț - clasa premium, mijlocie și economică:

1. Clasa Premium este concepută pentru câțiva cumpărători. Cazanele de condensare de clasă superioară includ, de exemplu, modele de mărci germane. Acest echipament este eficient în funcționare și este convenabil în funcționare, respectă standardele europene de mediu, este fabricat din materiale de înaltă calitate. Cazanele "premium" au numeroase funcții utile care sporesc semnificativ nivelul de confort în timpul funcționării: programarea modurilor de funcționare (de exemplu, menținerea temperaturii camerei la un nivel minim în absența proprietarilor sau o scădere ușoară a temperaturii pe timp de noapte), reglementarea dependentă de vreme, interacțiunea inteligentă cu alte generatoare de căldură , controlul la distanță folosind un program special pe un telefon mobil etc. Singurul negativ este prețul ridicat.

2. Clasa de mijloc include produse mai ieftine, dar cu calități mai puțin modeste ale consumatorilor. Acestea sunt unități economice și ecologice care satisfac toate cerințele și oferă performanțe ridicate. Acestea se disting printr-o gamă largă de funcții și sunt echipate cu un sistem automat de comandă care schimbă independent parametrii în funcție de temperatura mediului de transfer de căldură și de aerul din încăpere.

3. Clasa Economy este concepută pentru cei care sunt dispuși să accepte niveluri mai mici de confort din motive de economie. Produsul "de masă" duce întotdeauna din punct de vedere al vânzărilor. Pozițiile de lider pe piața cazanelor de condensare din clasa economică aparțin companiilor coreene și slovace. Produsele lor sunt de două sau mai multe ori mai ieftine decât modelele premium. Un alt avantaj al acestui echipament este adaptarea sa la condițiile rusești de operare. Componentele ieftine cu condensator, cu funcționalitate simplă, tolerează în liniște întreruperile sursei de alimentare și căderile de presiune atunci când automatizarea scumpă nu mai funcționează.

Evaluând capacitățile financiare, trebuie să țineți cont de costurile inevitabile ale instalării și punerii în funcțiune a echipamentelor, care vă vor costa foarte, foarte scump.

Trebuie reținut faptul că în timpul funcționării cazanul de condensare oferă economii de gaze.Cu toate acestea, această economisire este atât de iluzorie încât investiția nu va fi plătită în curând. Aceasta înseamnă că, înainte de a cumpăra căldură de condensare, merită efectuată o evaluare preliminară: dacă costul combustibilului economisit va justifica prețul ridicat al echipamentului.

Efectul economic pozitiv datorat achiziționării unui astfel de cazan ar trebui să fie așteptat numai în anumite condiții - dacă acesta este instalat într-o casă nou construită (construită), prevăzută cu o instalație de încălzire cu pardoseală organizată la temperatură joasă. Amplitudinea efectului depinde în mod direct de temperatura medie a iernii, adică de regiunea în care se află casa (principiul este simplu: cu cât este mai mare căldura, cu atât mai mult este sens în această tehnică).

Costul ridicat al schimbătorului de căldură folosit

Schimbătorul de căldură este un element tehnic complex și scump. În caz de eșec, tu, așa cum spun ei, "intra pe vagonul". Pentru banii pe care îi cheltuiți pentru achiziționarea unui schimbător de căldură nou și pentru plata pentru lucrările de înlocuire a acestuia, ați putea achiziționa cu ușurință un nou boiler de convecție cu aceeași capacitate.

Din aceasta rezultă că este necesar să se monitorizeze cu atenție starea schimbătorului de căldură. Clătiți-l când se înfundă, va fi extrem de dificil. La instalarea unui cazan de condensare, este necesar să se efectueze un audit al întregului sistem de încălzire - nu ar trebui să existe tuburi ruginite și radiatoare în acesta.

Siguranța schimbătorului de căldură depinde de calitatea agentului de răcire utilizat. Apa trebuie să fie moale, altfel tuburile se vor ridica rapid în interiorul scării. Prezența ruginii, a materiei străine, a sărurilor de calciu și a fierului în apă este inacceptabilă.

Deoarece condensul conține acizi, schimbătorul de căldură trebuie să poată rezista efectelor acestora. Cel mai adesea, schimbătoarele de căldură sunt fabricate din silumin și oțel inoxidabil de înaltă calitate. Schimbătorul de căldură din silumin este produs prin turnarea metalului. Datorită costurilor reduse ale tehnologiei de producție și a materialelor, aceste schimbătoare de căldură sunt mai ieftine comparativ cu schimbătoarele de căldură din oțel inoxidabil. Dar aceste schimbătoare de căldură au un dezavantaj - ele sunt mai puțin rezistente la medii agresive de acizi.

Schimbătoarele de căldură din oțel inoxidabil sunt fabricate prin sudarea pieselor individuale. Costul final al acestor schimbătoare de căldură este mai mare decât cel al celor din siliciu. Cu toate acestea, ei mai bine rezistă mediului acid și adaugă fiabilitate echipamentului.

Utilizarea necorespunzătoare în sistemele cu temperatură ridicată

Eficiența promisă de 108-110% nu poate fi obținută întotdeauna - cifra reală depinde de sistemul de încălzire. Există două tipuri fundamentale de sisteme de încălzire - temperatură ridicată și temperatură scăzută. Acestea diferă în domeniul de temperatură al agentului de răcire la intrarea și ieșirea generatorului de căldură.

În sistemele convenționale de încălzire cu temperatură ridicată, raportul dintre temperatura apei furnizate și apa în circuitul de întoarcere este de obicei de 75-80 ° C la 55-60 ° C. Un sistem cu un cazan de condensare este eficient numai în modul de temperatură scăzută, adică când raportul temperaturii de alimentare și de retur este de 50-55 ° C la 30-35 ° C. Acest raport este ideal dacă încălzirea casei se realizează cu ajutorul unor podele calde. În caz contrar, pentru a încălzi încăperea, va fi necesar să instalați radiatoare suplimentare cu o creștere de 2 - 5 - 3 ori suprafața utilă calculată pentru temperatura agentului termic nu mai mare de 50 ° C.

Eficiența cazanului de condensare este determinată în primul rând de temperatura lichidului de răcire de la intrare. Motivul este simplu: cu cât temperatura apei din circuitul de retur este mai mică, cu atât mai intensă are loc condensarea. Eficiența cazanului într-un sistem de încălzire cu temperatură joasă (temperatura de intrare / ieșire este de aproximativ 30/50 ° C) poate ajunge la aceleași 108-110%. Dacă un astfel de cazan este proiectat să funcționeze într-un sistem cu temperatură ridicată (60/80 ° C), atunci nu va exista condens și eficiența va scădea la 98-99% - este mai mult decât cazanele cu convecție convențională, dar mai puțin decât ar putea fi.

Astfel, dacă doriți să extrageți avantajul maxim din condens, decizia de instalare trebuie făcută în faza de proiectare a casei. Dacă cumpărați un astfel de boiler pentru o casă existentă cu un sistem de încălzire existent, aceasta înseamnă reconstrucția inevitabilă a clădirii, înlocuind sistemul de încălzire la temperaturi joase cu un sistem de încălzire în pardoseală la temperatură joasă (iar o astfel de reparare la scară mare este din nou o cheltuială considerabilă și efectul economic al întregii întreprinderi este pierdut).

Utilizare dificilă a condensului

Utilizarea unui cazan de condensare implică eliminarea condensului. Și acesta din urmă este format în cantități considerabile - un litru de gaz metan cub de gaze arse. De exemplu: un cazan cu o capacitate de 25 kW pe oră consumă aproximativ 2. 8 m ³ gaze, adică într-o singură oră de funcționare, se evoluează puțin mai puțin de 3 litri de condens, o zi - 70 de litri.

Amintiți-vă că condensul este o soluție de acizi, ceea ce înseamnă că întrebarea unde să-l puneți nu este deloc inactiv. Ei bine, dacă casa ta este conectată la un sistem centralizat de canalizare. Chiar și la standarde stricte europene, cazanele cu o capacitate de până la 28 kW nu necesită o utilizare specială a condensului. Se presupune că o astfel de cantitate de condens este suficient diluată cu apa uzată menajeră, pentru a nu afecta conductele de canalizare.

Dar proprietarii caselor private cu canale autonome? Este imposibil să se toarnă în rezervorul septic - bacteriile benefice (și scumpe) vor muri. Este inacceptabil să se arunce pe sol - se va produce salinizarea solului și în timp nimic nu va crește în acest loc. Eliminarea a 70 de litri zilnic pentru reciclare este extrem de dificilă. Doar o cale de ieșire - de a-și asigura propriul sistem separat de neutralizare a acizilor din condensat. În Occident, unde cerințele de conformitate cu standardele de mediu sunt mai stricte decât cele ale noastre, se instalează automat un convertor catalitic la instalarea unui cazan de condensare.

Sensibilitate la calitatea aerului de admisie

Un punct important pe care ar trebui să-l acordați atenției dacă doriți ca boilerul să funcționeze normal - îndepărtarea produselor de ardere și accesul la aerul de ardere.

Una dintre diferențele dintre cazanele de condensare și cazanele de convecție este utilizarea unei camere de ardere cu închidere. Convectoarele au aerul din încăpere, condensul - de pe stradă. În primul rând, circulația naturală a aerului (convecție) este utilizată pentru a satura amestecul aer-combustibil cu oxigen, iar în al doilea rând, este prevăzut un ventilator care forțează aerul către arzător. De asemenea, îndepărtarea produselor de combustie din acestea se realizează forțat. Masele de aer circulă, de obicei printr-un coș coaxial, care este o structură "țeavă în țeavă". Aerul de admisie se deplasează prin cavitatea exterioară a coșului de fum, prin produsele de evacuare a arderii - prin interiorul.

Din toate acestea, rezultă că capcanele de condens trebuie să fie foarte sensibile la calitatea aerului de admisie. Prezența unei cantități semnificative de praf în aer duce la uzura rapidă a turbinei (ventilatorului).

Nu numai curățenia, ci și temperatura aerului exterior este de o mare importanță pentru funcționarea normală a cazanului de condensare. Dacă aerul intră în sistem printr-o conductă de coș de fum coaxial, atunci, după cum arată practica, conducta de admisie a aerului în timpul iernii, în condiții de temperatură scăzută, poate îngheța, deoarece temperatura gazelor de evacuare este destul de scăzută și nu poate încălzi pereții de coș. Aceasta duce la o scădere a cantității de oxigen necesar pentru arderea combustibilului și, în consecință, la o scădere a eficienței echipamentului.

Pentru a împiedica acest lucru și nu trebuie să încălziți periodic conductele pentru a le elibera de îngheț, tehnicienii autorizați trebuie să se ocupe de calcul, instalare, pornire și ajustare a sistemului. Pentru a regla parametrul responsabil pentru fluxul de aer în cantitatea necesară pentru arderea combustibilului în cazanul unei anumite puteri, ei folosesc un analizor de gaz. Fără aceste echipamente speciale, eficiența necesară din cazan nu poate fi obținută. În plus, locuitorii din zonele cu condiții climatice dure, atunci când se decide să instaleze un cazan de condensare, ar trebui să ceară reprezentanților producătorului să clarifice posibilitatea utilizării unui astfel de echipament într-o anumită gamă de temperaturi exterioare locale.