Kondensācijas gāzes katls: darbības specifika, plusi un mīnusi + atšķirība no klasiskajiem modeļiem

Kondensācijas tipa siltuma ģeneratoru pārdevēji paziņo, ka mums piedāvāto inovatīvo iekārtu efektivitāte pārsniedz 100%. Bet jums jāatzīst, ka tas ir nedaudz pretrunā ar enerģijas saglabāšanas likumu, kas mums visiem pazīstams no skolas fizikas kursa. Kas tad ir noslēpums?

No vienas puses, šādi paziņojumi ir tirgotāju domām. Tomēr, no otras puses, viņu pircēju pārliecībās ir patiesības grauds, kas pārliecina pircēju. Detalizēti analizēsim, kā tiek sakārtots kondensācijas katls: priekšrocības un trūkumi, tā darba specifika un dizains ir pelnījuši detalizētu pētījumu.

Lai iegūtu pilnīgu priekšstatu par iekārtas kondensācijas veidu, mēs to salīdzinām ar siltumenerģijas ģeneratora klasisko formu. Šeit ir tā savienojuma un darbības iezīmes. Atklājiet īpaši augstas veiktspējas noslēpumus.

Gāzes kondensācijas katls

Kondensācijas gāzes siltuma ģeneratora augsto efektivitāti nodrošina papildu siltummaiņa klātbūtne tā konstrukcijā. Pirmais siltummaiņas bloks, kas ir standarta visiem apkures katliem, nodod sadedzinātās enerģijas enerģiju siltumnesējam. Un otrais tam arī palielina siltumu, kas rodas izplūdes gāzu reģenerācijā.

Kondensācijas katli darbojas ar "zilo degvielu":

• galvenais (gāzes maisījums, kurā pārsvarā ir metāns);
• gāzes tvertne vai balons (propāna un butāna maisījums, kurā pārsvarā ir pirmā vai otrā sastāvdaļa).

Ir pieļaujams izmantot jebkura veida gāzi. Galvenais ir tas, ka deglis ir paredzēts darbam ar viena vai cita veida degvielu.

Kondensācijas gāzes katli ir dārgāki nekā parastie konvekcijas modeļi, taču tie gūst labumu no degvielas izmaksām, samazinot gāzes patēriņu par 20-30%

Kondensācijas siltuma ģenerators parāda vislabāko efektivitāti, sadedzinot metānu. Propāna-butāna maisījums šeit ir nedaudz zemāks. Turklāt, jo lielāks ir propāna īpatsvars, jo labāk.

Šajā sakarā gāzes tvertnes “ziemas” gāze dod nedaudz lielāku efektivitāti nekā “vasaras” efektivitāte, jo pirmajā gadījumā propāna komponents ir lielāks.

Atšķirībā no kondensācijas gāzes katla, konvekcijas daļā siltumenerģija kopā ar degšanas produktiem nonāk skurstenī. Tāpēc klasiskā dizaina efektivitāte ir aptuveni 90%. Jūs varat to pacelt augstāk, bet tehniski pārāk grūti.

Ekonomiski tas nav pamatoti. Bet kondensatoros siltums, kas saņemts, sadedzinot gāzi, tiek izmantots racionālāk un pilnīgāk, jo tvaika apstrādes laikā radītais siltums tiek uzkrāts un nodots apkures sistēma. Tādējādi dzesēšanas šķidrums tiek papildus uzkarsēts, kas ļauj samazināt degvielas patēriņu uz 1 kW saņemtā siltuma.

Ierīce un darbības princips

Pēc konstrukcijas kondensācijas katls daudzējādā ziņā ir līdzīgs konvekcijas analogam ar slēgtu sadedzināšanas kameru. Tikai tā iekšpusē tiek papildināts sekundārais siltummainis un reģenerācijas iekārta.

Kondensācijas siltuma ģeneratora galvenās iezīmes ir otrā siltummaini un slēgta sadegšanas kamera ar ventilatoru

Gāzes kondensācijas katls sastāv no:

• slēgtas sadegšanas kameras ar modulētu degli;
• primārais siltummainis Nr. 1;
• izplūdes dzesēšanas kameras līdz + 56–57 ⁰C (rasas punkts);
• sekundārā kondensācijas siltummainis Nr. 2;
• skurstenis;
• gaisa padeves ventilators;
• kondensāta tvertne un tās kanalizācijas sistēma.

Attiecīgais aprīkojums gandrīz vienmēr ir aprīkots ar integrētu cirkulācijas sūkni dzesēšanas šķidrums. Parastā iespēja ar dabisku ūdens plūsmu caur apkures caurulēm šeit ir maz noderīga. Ja komplektā nav sūkņa, tad tas noteikti būs jāparedz, sagatavojot katla cauruļvadu projektu.

Papildu procentuālā efektivitāte kondensācijas katlam veidojas, sildot atdevi, kas rodas sakarā ar izplūdes gāzu atdzišanu skurstenī.

Pārdošanā esošie kondensatora katli ir vienas ķēdes un apvedceļškā arī grīdas un sienu versijas. Šajā ziņā viņiem nav atšķirību no klasiskajiem konvekcijas modeļiem.

Kondensācijas gāzes katla darbības princips ir šāds:

1. Apsildāmais ūdens galveno siltumu siltummainī Nr. 1 saņem no gāzes sadegšanas.
2. Tad dzesēšanas šķidrums iziet cauri apkures lokam, atdziest un nonāk sekundārajā siltuma apmaiņas blokā.
3. Sadegšanas produktu kondensācijas rezultātā siltummainī Nr. 2 atdzesētais ūdens tiek uzsildīts ar reģenerēto siltumu (ietaupot līdz 30% degvielas) un atgriežas 1. pozīcijā jaunā cirkulācijas ciklā.

Lai precīzi kontrolētu izplūdes gāzu temperatūru, kondensācijas katli vienmēr ir aprīkoti ar modulējošu degli ar strāvas padevi no 20 līdz 100% un gaisa padeves ventilatoru.

Darbības nianses: kondensāts un skurstenis

Konvekcijas katlā dabasgāzes sadegšanas produkti CO₂, slāpekļa oksīdus un tvaiku atdzesē tikai līdz 140–160 ⁰C. Ja tos atdzesēsit zemāk, skurstenī samazināsies iegrime, sāks veidoties agresīvs kondensāts un deglis izdzisīs.

Šāda attīstība, visi ražotāji klasiskie gāzes siltuma ģeneratori mēģiniet izvairīties, lai palielinātu darba drošību, kā arī pagarinātu viņu aprīkojuma kalpošanas laiku.

Kondensācijas katlā gāzu temperatūra skurstenī svārstās ap 40 ⁰C. No vienas puses, tas samazina prasības skursteņa caurules materiāla karstumizturībai, bet, no otras puses, nosaka ierobežojumus tās izvēlei attiecībā uz izturību pret skābju iedarbību.

Izplūdes gāzes no gāzes katla dzesēšanas laikā veido agresīvu kondensātu ar augstu skābumu, kas viegli kodina pat tēraudu

Siltummaiņi kondensācijas siltuma ģeneratoros ir izgatavoti no:

• nerūsējošais tērauds;
• silumīns (alumīnijs ar silīciju).

Abiem šiem materiāliem ir uzlabota izturība pret skābēm. Čuguns un parastais tērauds kondensatoriem vispār nav piemēroti.

Kondensācijas katla skursteni drīkst uzstādīt tikai no nerūsējošā tērauda vai no skābēm izturīgas plastmasas. Ķieģeļu, dzelzs un citi skursteņi šādai iekārtai nav piemēroti.

Reģenerācijas laikā sekundārajā siltummainī veidojas kondensāts, kas ir vāji skābs šķīdums un ir jānoņem no ūdens sildītāja

Kad darbojas kondensācijas katls ar jaudu 35–40 kW, veidojas apmēram 4–6 litri kondensāta. Vienkāršotā jauda ir aptuveni 0,14–0,15 litri uz 1 kW siltumenerģijas.

Faktiski tā ir vāja skābe, kuru aizliegts novadīt autonomā kanalizācijā, jo tā iznīcinās baktērijas, kas iesaistītas atkritumu pārstrādē. Jā, un pirms izmešanas centralizētā sistēmā ieteicams vispirms atšķaidīt ar ūdeni proporcijā līdz 25: 1. Un tad jūs varat to noņemt, nebaidoties iznīcināt cauruli.

Ja katls ir uzstādīts vasarnīcā ar septisko tvertni vai GOS, tad vispirms ir jāneitralizē kondensāts. Pretējā gadījumā tas iznīcinās visu mikrofloru autonomajā apstrādes sistēmā.

“Neitralizators” ir izgatavots konteinera formā ar marmora skaidām ar kopējo svaru 20–40 kg. Ejot cauri marmoram, kondensāta no katla pH līmenis paaugstinās. Šķidrums kļūst neitrāls vai ar zemu sārmu, kas jau ir bīstams baktērijām septiskajā tvertnē un pašam tvertnes materiālam. Šādā pārveidotājā ir jāmaina pildviela reizi 4-6 mēnešos.

Kur ir efektivitāte virs 100%?

Norādot gāzes katla efektivitāti, ražotāji ņem vērā zemāku gāzes sadegšanas siltuma indikatoru, par pamatu neņemot siltumu, kas rodas ūdens tvaiku kondensācijas laikā. Konvekcijas siltuma ģeneratorā tas kopā ar aptuveni 10% siltumenerģijas tiek pilnībā patērēts skurstenistāpēc tas netiek ņemts vērā.

Tomēr, ja jūs pievienojat kondensācijas sekundāro siltumu un galveno no sadedzinātās dabasgāzes, tad iznāk vairāk nekā 100% efektivitāte. Nav krāpšanas, tikai neliels triks skaitļos.

Aprēķinot konvekcijas katla augstākās siltumspējas efektivitāti, tas būs aptuveni 83–85%, bet kondensācijas katlam tas būs aptuveni 95–97%

Faktiski “nepareiza” efektivitāte virs 100% rodas no siltumenerģiju ražojošo iekārtu ražotāju vēlmes salīdzināt salīdzinātos rādītājus.

Tas ir tikai tas, ka konvekcijas ierīcē “ūdens tvaiki” vispār netiek uzskatīti, bet tas ir jāņem vērā kondensācijas gadījumā. Līdz ar to nelielas neatbilstības fizikas pamata loģikai, ko māca skolā.

Kondensācijas sildītāja plusi un mīnusi

Starp kondensācijas katla priekšrocībām var minēt:

1. Kaitīgo izmešu apjoma samazinājums par 60–70% (lielākā daļa oglekļa dioksīda un slāpekļa oksīdu nonāk kondensātā).
2. Salīdzinot ar konvekcijas modeļiem, ietaupījums līdz 30% no degvielas kurināmā uz vienu saražoto 1 kW.
3. Mazāki izmēri apkurei ar gāzi darbināmai apkurei ar tādu pašu jaudu.
4. Zema degšanas produktu temperatūra skurstenī (tikai aptuveni 40 ° C) ⁰C)
5. Iespēja uzstādīt vairāku katlu kaskādi.
6. Daudzpusība (piemērota gan radiatoru sildīšanai, gan "siltām grīdām").
7. Viedas automatizācijas klātbūtne un gāzes siltuma ģeneratora pilnīga autonomija bez cilvēka iejaukšanās.

Divu vai trīs siltuma ģeneratoru kaskādes sistēma ļauj uzstādīt mazjaudas katlus, kas darbības laikā ir mazāk trokšņaini un vibrē nekā jaudīgāki modeļi.

Tas vienkāršo visas apkures sistēmas uzstādīšanu un samazina izmēru mājas katls. Plus, ņemot vērā iespēju elastīgāk regulēt siltuma ražošanas procesu, tiek palielināta siltumenerģiju ražojošo iekārtu izmantošanas vispārējā efektivitāte.

Salīdzinot ar parasto konvekcijas katlu, kondensācijas katla izmaksas tiek samazinātas 5–6 gadu laikā, ietaupot dabasgāzi.

Starp kondensācijas siltuma ģeneratoru mīnusiem jāmin:

1. Augsta aprīkojuma cenu zīme (1,5–2 reizes augstāka nekā klasiskās konvekcijas tipa līdzīgas jaudas modeļiem).
2. Problēmas ar kondensāta novadīšanu.
3. Pazemināta efektivitāte, ja apkures katlu izmanto apkures sistēmās ar augstu temperatūru.
4. Nepastāvība - lai darbotos ventilators, automātika un cirkulācijas sūknis, nepieciešama elektrība.
5. Lietošanas aizliegums ar antifrīzu.

Neskatoties uz ievērojamām sākotnējām izmaksām, kondensācijas katls ir pamatots no ekonomiskā viedokļa. Darbības laikā viņš vairāk nekā atdod visu sākotnēji iztērēto naudu.

Krievijā šādas iekārtas vēl nav plaši izplatītas. Gāzes katls ar reģenerāciju joprojām ir pārāk neparasts un mūsu tirgū maz pētīts. Bet interese par šādiem siltuma ģeneratoriem pakāpeniski pieaug.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Kā darbojas kondensācijas siltuma ģenerators:

Gāzes katlu ierīce ar ūdens tvaiku uztveršanu:

Visas kondensācijas katlu priekšrocības:

Ja jūs uzmanīgi saprotat, kā un pēc kādiem principiem darbojas gāzes kondensācijas katls, tad no pirmā acu uzmetiena “nepareiza” 108–110% efektivitāte kļūst diezgan saprotama un pamatota ar skaitļiem.

Siltuma ģenerators ar izplūdes gāzu reģenerāciju faktiski ir efektīvāks nekā klasiskais dizains. Vienīgais nopietnais trūkums ir kondensāts ar augstu skābumu, kas kaut kur jālikvidē.

Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā bloka formā. Iespējams, ka jums pieder informācija, kas var papildināt rakstā sniegto informācijas krājumu. Uzdodiet jautājumus, dalieties ar savu pieredzi kondensācijas tipa katlu izvēlē un darbībā, ievietojiet fotoattēlu par raksta tēmu.