Kondenserende gasskjele: spesifikasjoner for drift, fordeler og ulemper + forskjell fra klassiske modeller

Selgere av kondenserende varmegeneratorer hevder at effektiviteten til det innovative utstyret som tilbys oss overstiger 100%. Men du må innrømme, dette er litt i strid med loven om bevaring av energi, kjent for oss alle fra skolens fysikkkurs. Så hva er mysteriet?

På den ene siden er slike uttalelser et knep fra markedsførere. Men på den annen side er det et korn av sannhet i deres forsikringer som overbeviser kjøperen. Vi vil analysere i detalj hvordan en kondenserende kjele fungerer: fordelene og ulempene, dens spesifikke drift og design fortjener en detaljert undersøkelse.

For å få en fullstendig forståelse av den kondenserende typen utstyr, la oss sammenligne den med den klassiske typen termisk energigenerator. Her er funksjonene for tilkobling og drift. La oss avsløre hemmelighetene bak ultrahøy ytelse.

Gass kondenserende kjele

Den høye effektiviteten til en kondenserende gassvarmegenerator sikres ved tilstedeværelsen av en ekstra varmeveksler i utformingen. Den første standard varmevekslerenheten for alle varmekjeler overfører energien til det brente drivstoffet til kjølevæsken. Og den andre legger til dette varmen fra gjenvinning av eksosgass.

Kondenserende kjeler fungerer på "blått drivstoff":

• main (blandinger av gasser med en overvekt av metan);
• gasstank eller sylinder (en blanding av propan og butan med en overvekt av enten den første eller andre komponenten).

Det er akseptabelt å bruke alle typer gass.Hovedsaken er at brenneren er designet for å fungere med en eller annen type drivstoff.

Kondenserende gasskjeler er dyrere enn konvensjonelle konveksjonsmodeller, men de slår dem i drivstoffkostnader ved å redusere gassforbruket med 20–30 %

Kondensvarmegeneratoren viser best effektivitet ved brenning av metan. Propan-butan-blandingen er litt dårligere her. Dessuten, jo høyere propanandel, jo bedre.

I denne forbindelse gir "vinter" gass for en bensintank en litt høyere utgangseffektivitet enn "sommer" gass, siden propankomponenten i det første tilfellet er høyere.

I motsetning til en kondenserende gasskjele, i en konveksjonskjele, går en del av den termiske energien inn i skorsteinen sammen med forbrenningsprodukter. Derfor har klassisk design en effektivitet på rundt 90 %. Det er mulig å heve den høyere, men det er teknisk sett for vanskelig.

Økonomisk er dette ikke forsvarlig. Men i kondensatorer brukes varmen fra gassforbrenning mer rasjonelt og fullstendig, siden varmen som frigjøres under dampbehandling akkumuleres og overføres varmesystem. Dette varmer i tillegg opp kjølevæsken, noe som gjør det mulig å redusere drivstofforbruket per 1 kW mottatt varme.

Design og operasjonsprinsipp

Utformingen av en kondenserende kjele ligner på mange måter konveksjonsmotstykket med et lukket forbrenningskammer. Bare inne er den supplert med en sekundær varmeveksler og en gjenvinningsenhet.

Hovedtrekkene til kondenseringsvarmegeneratorens design er tilstedeværelsen av en andre varmeveksler og et lukket forbrenningskammer med en vifte

En kondenserende gasskjele består av:

• lukkede forbrenningskamre med modulerende brenner;
• primær varmeveksler nr. 1;
• avgasskjølekamre opp til +56–57 ⁰C (duggpunkt);
• sekundær kondensasjonsvarmeveksler nr. 2;
• skorstein;
• lufttilførsel fan;
• kondensattanken og dens dreneringssystem.

Det aktuelle utstyret er nesten alltid utstyrt med innebygget sirkulasjonspumpe for kjølevæske. Det vanlige alternativet med naturlig vannføring gjennom varmerør er lite nyttig her. Hvis pumpen ikke er inkludert i settet, må den definitivt leveres når du forbereder kjelerørprosjektet.

Ytterligere prosentandeler av virkningsgrad i en kondenserende kjele dannes som et resultat av oppvarming av returen ved å avkjøle avgassene i skorsteinen

Kondenserende kjeler på salg inkluderer enkeltkrets og dobbel krets, samt i gulv- og veggversjoner. I dette er de ikke forskjellige fra klassiske konveksjonsmodeller.

Driftsprinsippet for en kondenserende gasskjele er som følger:

1. Det oppvarmede vannet mottar hovedvarmen i varmeveksler nr. 1 fra gassforbrenning.
2. Deretter passerer kjølevæsken gjennom varmekretsen, avkjøles og går inn i den sekundære varmevekslerenheten.
3. Som et resultat av kondensering av forbrenningsprodukter i varmeveksler nr. 2 varmes det avkjølte vannet opp ved hjelp av gjenvunnet varme (sparer opptil 30 % drivstoff) og går tilbake til nr. 1 i en ny sirkulasjonssyklus.

For nøyaktig å kontrollere røykgasstemperaturen er kondenserende kjeler alltid utstyrt med en modulerende brenner med et effektområde fra 20 til 100 % og en lufttilførselsvifte.

Nyanser av drift: kondensat og skorstein

I en konveksjonskjele vil forbrenningsproduktene av naturgass CO₂, nitrogenoksider og damp avkjøles kun til 140–160 ⁰C. Hvis du avkjøler dem under, vil trekket i skorsteinen falle, det vil begynne å danne seg aggressiv kondens og brenneren slukkes.

I denne utviklingen av situasjonen, alle produsenter klassiske gassvarmegeneratorer streber etter å unngå for å maksimere driftssikkerheten, samt forlenge levetiden til utstyret deres.

I en kondenserende kjele svinger temperaturen på gassene i skorsteinen rundt 40 grader ⁰C. På den ene siden reduserer dette kravene til varmebestandighet til materialet skorsteinsrør, men på den annen side pålegger den begrensninger på valget når det gjelder motstand mot syrer.

Ved avkjøling danner avgasser fra en gasskjel aggressivt, svært surt kondensat, som lett korroderer selv stål

Varmevekslere i kondenserende varmegeneratorer er laget av:

• rustfritt stål;
• silumin (aluminium med silisium).

Begge disse materialene har forbedrede syrebestandige egenskaper. Støpejern og vanlig stål er helt uegnet til kondensatortanker.

Skorsteinsrøret til en kondenserende kjele må kun monteres av rustfritt stål eller syrefast plast. Murstein, jern og andre skorsteiner er ikke egnet for slikt utstyr.

Ved gjenvinning dannes det kondensat i den sekundære varmeveksleren, som er en svak syreløsning og må fjernes fra varmtvannsberederen

Ved drift av en kondenserende kjele med en effekt på 35–40 kW, dannes det ca. 4–6 liter kondensat. Forenklet kommer det ut til omtrent 0,14–0,15 liter per 1 kW termisk energi.

Faktisk er dette en svak syre, som er forbudt å helles i et autonomt kloakksystem, da det vil ødelegge bakteriene som er involvert i avfallsbehandlingen. Og før utslipp til et sentralisert system, anbefales det først å fortynne med vann i et forhold på opptil 25:1.Og så kan du fjerne den uten frykt for å ødelegge røret.

Hvis kjelen er installert i en hytte med septiktank eller VOC, må kondensatet først nøytraliseres. Ellers vil det drepe all mikroflora i det autonome behandlingssystemet.

"Nøytralisatoren" er laget i form av en beholder med marmorflis med en totalvekt på 20–40 kg. Når kondensatet fra kjelen passerer gjennom marmoren, øker pH-verdien. Væsken blir nøytral eller lavalkalisk, ikke lenger farlig for bakterier i septiktanken og for materialet i selve sumpen. Fyllstoffet i en slik nøytralisator må skiftes hver 4.–6. måned.

Hvor kommer effektiviteten over 100% fra?

Når de angir driftseffektiviteten til en gasskjele, tar produsentene utgangspunkt i indikatoren for den lavere brennverdien av gass uten å ta hensyn til varmen som genereres under kondensering av vanndamp. I en konveksjonsvarmegenerator går sistnevnte, sammen med ca. 10 % av den termiske energien, fullstendig tapt til skorsteinsrør, så det er ikke tatt hensyn til.

Legger du imidlertid sammen kondenseringssekundærvarmen og hovedvarmen fra den forbrente naturgassen, får du litt over 100 % virkningsgrad. Ingen svindel, bare litt vanskelige tall.

Når man beregner virkningsgraden basert på den høyere brennverdien til en konveksjonskjel, vil den være rundt 83–85 %, og for en kondenserende kjele vil den være rundt 95–97 %.

I hovedsak oppstår "feil" effektivitet over 100% fra ønsket fra produsenter av varmegenererende utstyr om å sammenligne sammenlignbare indikatorer.

Det er bare at i en konveksjonsenhet vurderes ikke "vanndamp" i det hele tatt, men i en kondenseringsenhet må det tas i betraktning. Derav de små avvikene med logikken til grunnleggende fysikk undervist på skolen.

Fordeler og ulemper med en kondenserende varmeovn

Fordelene med en kondenserende kjele inkluderer:

1. Reduksjon av skadelige utslipp med 60–70 % (det meste av karbondioksid og nitrogenoksider går til kondensat).
2. Sammenlignet med konveksjonsmodeller sparer du opptil 30 % gassbrensel per generert 1 kW.
3. Mindre dimensjoner av gassvarmeutstyr med samme effekt.
4. Lav temperatur på forbrenningsprodukter i skorsteinen (bare ca. 40 ⁰MED).
5. Mulighet for å installere en kaskade av flere kjeler.
6. Allsidighet (egnet for både varmeradiatorer og "varme gulv").
7. Tilstedeværelsen av smart automatisering og fullstendig autonomi til gassvarmegeneratoren uten menneskelig innblanding.

Et kaskadesystem med to eller tre varmegeneratorer lar deg installere laveffektkjeler som lager mindre støy og vibrerer under drift enn kraftigere modeller.

Dette forenkler installasjonen av hele varmesystemet og gir mulighet for reduserte dimensjoner. hjem fyrrom. I tillegg, takket være muligheten for mer fleksibel regulering av varmegenereringsprosessen, øker den totale effektiviteten ved bruk av varmegenererende utstyr.

Kostnadene for en kondenserende kjele, sammenlignet med en konvensjonell konveksjonskjele, er tjent inn på 5–6 år på grunn av besparelser på naturgass

Ulempene med kondenserende varmegeneratorer inkluderer:

1. Høy prislapp for utstyr (1,5–2 ganger høyere enn klassiske konveksjonsmodeller med tilsvarende effekt).
2. Problemer med avhending av kondensat.
3. Redusert effektivitet ved bruk av kjelen i varmeanlegg med høy temperatur.
4. Energiavhengighet - viften, automatikken og sirkulasjonspumpen krever strøm for å fungere.
5. Forbudt bruk med frostvæske.

Til tross for de betydelige startkostnadene, er en kondenserende kjele ganske berettiget fra et økonomisk synspunkt. Under drift gir den mer enn tilbake alle pengene som opprinnelig ble brukt.

I Russland er slikt utstyr fortsatt ikke utbredt. En gasskjele med gjenvinning er fortsatt for uvanlig og lite studert i vårt marked. Men interessen for slike varmegeneratorer vokser gradvis.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Hvordan fungerer en kondenserende varmegenerator:

Konstruksjon av gasskjeler med vanndampgjenvinning:

Alle fordelene med kondenserende kjeler:

Hvis du nøye forstår hvordan og etter hvilke prinsipper en kondenserende gasskjele fungerer, blir den "feilaktige" 108–110% effektiviteten ved første øyekast ganske forståelig og rettferdiggjort av tallene.

En varmegenerator med avgassgjenvinning er faktisk mer effektiv sammenlignet med det klassiske designet. Den eneste alvorlige ulempen er svært surt kondensat, som må kastes et sted.

Skriv kommentarer i blokkskjemaet nedenfor. Det er mulig du har informasjon som kan utfylle mengden av informasjon som presenteres i artikkelen. Still spørsmål, del din egen erfaring med valg og drift av kondenserende kjeler, legg ut bilder om emnet for artikkelen.