Kondensoiva kaasukattila: toiminnan erityispiirteet, plussat ja miinukset + ero klassisista malleista

Lauhdutustyyppisten lämmönkehittäjien myyjät väittävät meille tarjottujen innovatiivisten laitteiden hyötysuhteen ylittävän 100 %. Mutta täytyy myöntää, että tämä on hieman ristiriidassa meille kaikille koulun fysiikan kurssilta tutun energian säilymisen lain kanssa. Joten mikä on mysteeri?

Toisaalta tällaiset lausunnot ovat markkinoijien juoni. Kuitenkin toisaalta heidän vakuutuksissaan on totuuden siemen, joka vakuuttaa ostajan. Analysoimme yksityiskohtaisesti, kuinka kondensaatiokattila toimii: edut ja haitat, sen erityinen toiminta ja suunnittelu ansaitsevat yksityiskohtaisen tutkimuksen.

Jotta saadaan täydellinen käsitys lauhduttavasta laitteistosta, verrataan sitä klassiseen lämpöenergiageneraattoriin. Tässä on sen liitännän ja toiminnan ominaisuudet. Paljastetaan erittäin korkean suorituskyvyn salaisuudet.

Kaasukondensaatiokattila

Kondensoivan kaasun lämmönkehittimen korkea hyötysuhde varmistetaan sen suunnittelussa olevan lisälämmönvaihtimen läsnäololla. Kaikkien lämmityskattiloiden ensimmäinen vakiolämmönvaihtoyksikkö siirtää poltetun polttoaineen energian jäähdytysnesteeseen. Ja toinen lisää tähän pakokaasun talteenoton lämpöä.

Kondensaatiokattilat toimivat "sinisellä polttoaineella":

• pääasiallinen (kaasuseokset, joissa on pääasiallinen metaani);
• kaasusäiliö tai -sylinteri (propaanin ja butaanin seos, jossa joko ensimmäinen tai toinen komponentti on hallitseva).

Kaikentyyppisen kaasun käyttö on hyväksyttävää.Tärkeintä on, että poltin on suunniteltu toimimaan yhden tai toisen polttoaineen kanssa.

Kondensaatiokaasukattilat ovat kalliimpia kuin perinteiset konvektiomallit, mutta ne ylittävät ne polttoainekustannuksissa vähentämällä kaasun kulutusta 20–30 %.

Kondensaatiolämmönkehitin on paras hyötysuhde metaania poltettaessa. Propaani-butaaniseos on tässä hieman huonompi. Lisäksi mitä suurempi propaanin osuus, sitä parempi.

Tässä suhteessa kaasusäiliön "talvi" kaasu antaa hieman korkeamman tehokkuuden kuin "kesäkaasu", koska ensimmäisessä tapauksessa propaanikomponentti on korkeampi.

Toisin kuin lauhdekaasukattilassa, konvektiokattilassa osa lämpöenergiasta menee savupiippuun palamistuotteiden mukana. Siksi klassisten mallien hyötysuhde on noin 90%. Sitä on mahdollista nostaa korkeammalle, mutta se on teknisesti liian vaikeaa.

Taloudellisesti tämä ei ole perusteltua. Mutta lauhduttimissa kaasun palamisesta saatu lämpö käytetään järkevämmin ja täydellisemmin, koska höyrykäsittelyssä vapautuva lämpö kerääntyy ja siirtyy lämmitysjärjestelmä. Tämä lämmittää lisäksi jäähdytysnesteen, mikä mahdollistaa polttoaineenkulutuksen vähentämisen 1 kW vastaanotettua lämpöä kohden.

Suunnittelu ja toimintaperiaate

Lauhdutuskattilan rakenne on monella tapaa samanlainen kuin sen konvektiovastine, jossa on suljettu polttokammio. Vain sen sisällä on lisätty toissijainen lämmönvaihdin ja talteenottoyksikkö.

Kondensaatiolämmönkehittimen suunnittelun pääpiirteet ovat toisen lämmönvaihtimen ja tuulettimella varustetun suljettu polttokammio.

Kaasukondensaatiokattila koostuu:

• suljetut polttokammiot moduloivalla polttimella;
• primäärinen lämmönvaihdin nro 1;
• pakokaasujen jäähdytyskammiot +56–57 asti ⁰C (kastepiste);
• toissijainen kondensaatiolämmönvaihdin nro 2;
• savupiippu;
• tuuletin;
• kondenssivesisäiliö ja sen tyhjennysjärjestelmä.

Kyseinen laitteisto on lähes aina varustettu sisäänrakennetulla kiertovesipumpulla jäähdytysnestettä. Tavallisesta vaihtoehdosta, jossa vesi virtaa luonnollisesti lämmitysputkien läpi, ei ole tässä mitään hyötyä. Jos pumppu ei sisälly sarjaan, se on ehdottomasti hankittava kattilan putkistoprojektia valmisteltaessa.

Lisähyötysuhdeprosentteja lauhdekattilassa muodostuu paluuveden lämmittämisen seurauksena jäähdyttämällä savupiippussa olevia pakokaasuja

Myynnissä olevat kondensaatiokattilat sisältävät yksipiiriset ja kaksoispiiri, sekä lattia- ja seinäversioina. Tässä ne eivät eroa klassisista konvektiomalleista.

Kondensaatiokaasukattilan toimintaperiaate on seuraava:

1. Lämmitetty vesi saa päälämmön lämmönvaihtimessa nro 1 kaasun palamisesta.
2. Sitten jäähdytysneste kulkee lämmityspiirin läpi, jäähtyy ja tulee toissijaiseen lämmönvaihtoyksikköön.
3. Palamistuotteiden kondensoitumisen seurauksena lämmönvaihtimessa nro 2 jäähdytetty vesi lämmitetään talteenotetulla lämmöllä (säästöä jopa 30 % polttoaineesta) ja palaa takaisin numeroon 1 uudessa kiertokierrossa.

Savukaasujen lämpötilan tarkkaa säätämistä varten lauhdekattilat on aina varustettu moduloivalla polttimella, jonka tehoalue on 20-100 %, ja ilmansyöttöpuhaltimella.

Toiminnan vivahteet: lauhde ja savupiippu

Konvektiokattilassa maakaasun CO:n palamistuotteet₂, typen oksidit ja höyry jäähdytetään vain 140–160 °C:seen ⁰C. Jos jäähdytät ne alla, veto piipussa laskee, alkaa muodostua aggressiivista kondensaatiota ja poltin sammuu.

Tässä tilanteen kehityksessä kaikki valmistajat klassiset kaasulämpögeneraattorit pyrittävä välttämään käyttöturvallisuuden maksimoimiseksi ja laitteidensa käyttöiän pidentämiseksi.

Kondensaatiokattilassa savupiipun kaasujen lämpötila vaihtelee noin 40 ⁰C. Toisaalta tämä vähentää materiaalin lämmönkestovaatimuksia savupiippu putki, mutta toisaalta se asettaa rajoituksia sen valinnalle happojen kestävyyden suhteen.

Jäähtyessään kaasukattilan pakokaasut muodostavat aggressiivista, erittäin hapanta kondensaattia, joka syövyttää helposti jopa terästä

Lauhdutuslämmönkehittäjien lämmönvaihtimet on valmistettu:

• ruostumaton teräs;
• silumiin (alumiinia piillä).

Molemmilla näillä materiaaleilla on parannetut haponkestävyysominaisuudet. Valurauta ja tavallinen teräs ovat täysin sopimattomia lauhdutinsäiliöihin.

Kondensaatiokattilan piipun saa asentaa vain ruostumattomasta teräksestä tai haponkestävästä muovista. Tiili, rauta ja muut savupiiput eivät sovellu tällaisiin laitteisiin.

Talteenoton aikana sekundäärilämmönvaihtimeen muodostuu kondensaattia, joka on heikko happoliuos ja joka on poistettava vedenlämmittimestä

Käytettäessä 35–40 kW:n kondensaatiokattilaa kondensaattia muodostuu noin 4–6 litraa. Yksinkertaistettuna se on noin 0,14–0,15 litraa 1 kW lämpöenergiaa kohden.

Itse asiassa tämä on heikko happo, jonka kaataminen autonomiseen viemärijärjestelmään on kielletty, koska se tuhoaa jätteenkäsittelyyn osallistuvat bakteerit. Ja ennen tyhjentämistä keskitettyyn järjestelmään, on suositeltavaa laimentaa ensin vedellä suhteessa 25:1.Ja sitten voit poistaa sen pelkäämättä putken tuhoamista.

Jos kattila asennetaan mökkiin, jossa on saostussäiliö tai VOC, kondensaatti on ensin neutraloitava. Muuten se tappaa kaiken mikroflooran autonomisessa hoitojärjestelmässä.

"Neutralointilaite" on valmistettu säiliön muodossa, jossa on marmorilastuja, joiden kokonaispaino on 20–40 kg. Kun kattilan kondensaatti kulkee marmorin läpi, sen pH nousee. Neste muuttuu neutraaliksi tai heikosti emäksiseksi, ei enää vaarallinen sakkosäiliössä oleville bakteereille eikä itse pohjan materiaalille. Tällaisen neutralointiaineen täyteaine on vaihdettava 4–6 kuukauden välein.

Mistä yli 100 % hyötysuhde tulee?

Ilmoittaessaan kaasukattilan käyttötehoa valmistajat ottavat perustana kaasun alemman lämpöarvon osoittimen ottamatta huomioon vesihöyryn tiivistymisen aikana syntyvää lämpöä. Konvektiolämmönkehittimessä viimeksi mainittu sekä noin 10 % lämpöenergiasta menetetään kokonaan savupiippu putki, joten sitä ei oteta huomioon.

Jos lasket kuitenkin yhteen lauhteen toissijaisen lämmön ja poltetun maakaasun päälämmön, saat hieman yli 100 % hyötysuhteen. Ei huijausta, vain vähän hankalia numeroita.

Konvektiokattilan korkeamman lämpöarvon perusteella laskettaessa hyötysuhde on noin 83–85 % ja kondensaatiokattilan noin 95–97 %.

Pohjimmiltaan yli 100 %:n ”väärä” hyötysuhde johtuu lämpöä tuottavien laitteiden valmistajien halusta vertailla vertailukelpoisia indikaattoreita.

Konvektiolaitteessa "vesihöyryä" ei oteta lainkaan huomioon, mutta kondensaatiolaitteessa se on otettava huomioon. Tästä johtuvat pienet erot koulussa opetetun perusfysiikan logiikan kanssa.

Kondensoivan lämmittimen plussat ja miinukset

Kondensaatiokattilan etuja ovat:

1. Haitallisten päästöjen väheneminen 60–70 % (suurin osa hiilidioksidista ja typen oksideista menee lauhteena).
2. Konvektiomalleihin verrattuna säästää jopa 30 % kaasupolttoainetta tuotettua 1 kW:a kohti.
3. Pienemmät kaasulämmityslaitteiden mitat samalla teholla.
4. Savupiipun palamistuotteiden matala lämpötila (vain noin 40 ⁰KANSSA).
5. Mahdollisuus asentaa useiden kattiloiden kaskadi.
6. Monipuolisuus (sopii sekä lämmityspattereille että "lämpimille lattioille").
7. Älykäs automaatio ja kaasulämpögeneraattorin täydellinen autonomia ilman ihmisen väliintuloa.

Kahden tai kolmen lämpögeneraattorin kaskadijärjestelmä mahdollistaa pienitehoisten kattiloiden asentamisen, jotka aiheuttavat vähemmän melua ja tärisevät käytön aikana kuin tehokkaammat mallit.

Tämä yksinkertaistaa koko lämmitysjärjestelmän asennusta ja mahdollistaa pienempien mittojen. kodin kattilahuone. Lisäksi lämmöntuotantoprosessin joustavamman säätelymahdollisuuden ansiosta lämpöä tuottavien laitteiden käytön kokonaistehokkuus kasvaa.

Kondensaatiokattilan kustannukset kompensoituvat perinteiseen konvektiokattilaan verrattuna 5–6 vuodessa maakaasun säästöjen ansiosta

Kondensaatiolämpögeneraattoreiden haittoja ovat:

1. Korkea hintalappu laitteille (1,5–2 kertaa korkeampi kuin klassisissa konvektiotyyppisissä samantehoisissa malleissa).
2. Ongelmia kondenssiveden hävittämisessä.
3. Vähentynyt hyötysuhde käytettäessä kattilaa korkean lämpötilan lämmitysjärjestelmissä.
4. Energiariippuvuus - puhallin, automaatio ja kiertovesipumppu vaativat sähköä toimiakseen.
5. Kielletty käyttö pakkasnesteen kanssa.

Huomattavista alkukustannuksista huolimatta lauhdekattila on taloudellisesti varsin perusteltu. Toiminnan aikana se palauttaa enemmän kuin kaikki alun perin käytetyt rahat.

Venäjällä tällaiset laitteet eivät ole vielä yleisiä. Talteenoton kaasukattila on vielä liian epätavallinen ja vähän tutkittu markkinoillamme. Mutta kiinnostus tällaisiin lämmönkehittimiin kasvaa vähitellen.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Kuinka lauhduttava lämpögeneraattori toimii:

Kaasukattiloiden rakentaminen vesihöyryn talteenotolla:

Kaikki kondensaatiokattiloiden edut:

Jos ymmärrät huolellisesti, kuinka ja millä periaatteilla kaasulauhdutuskattila toimii, niin ensi silmäyksellä "väärästä" 108–110% hyötysuhteesta tulee melko ymmärrettävää ja perusteltua lukujen perusteella.

Pakokaasun talteenotolla varustettu lämmönkehitin on todellakin tehokkaampi verrattuna klassiseen malliin. Sen ainoa vakava haittapuoli on erittäin hapan kondensaatti, joka on hävitettävä jonnekin.

Kirjoita kommentit alla olevaan lohkolomakkeeseen. On mahdollista, että sinulla on tietoja, jotka voivat täydentää artikkelissa esitettyä tietokantaa. Esitä kysymyksiä, jaa omat kokemuksesi kondensaatiotyyppisten kattiloiden valinnasta ja käytöstä, lähetä valokuvia artikkelin aiheesta.