Principiul de funcționare a centralei termice în condensare, avantaje/dezavantaje

Printre tehnologiile inovatoare utilizate în producerea sistemelor de încălzire este cea care se bazează pe condensarea vaporilor de apă. Ea rezultă din arderea hidrocarburilor. Tot ea fiind una dintre cele mai promițătoare.   Cazanele cu gaz în condens sunt considerate o soluție nouă pentru țara noastră.Între timp ce în Europa sunt instalate aproape peste tot.
Motivul pentru aceasta este eficacitatea dovedită a tehnologiei și versatilitatea acesteia. Să luăm în considerare mai detaliat principiul de functionare a cazanului cu condens. Avantajele și dezavantajele, precum și nuanțele care trebuie luate în considerare la cumpărare.

Cum funcționează un cazan cu condensare

Combustibilul pentru un cazan cu condensare, ca pentru unul convențional, este gazul lichefiat sau gaz natural. Gazul natural este mai des utilizat în viața de zi cu zi, în timp ce gazul lichefiat este mai mult orientat către industrie. Denumirea de cazan cu condensare a apărut datorită capacității de a „lua” căldura „ascunsă” de la produsele de ardere – energia cinetică a apei generate în timpul condensării vaporilor de apă. Cu alte cuvinte, tehnologia se bazează pe legi fizice. Când combustibilul albastru este ars, dioxidul de carbon și apa sunt eliberate. Lichidul se evaporă, care este însoțit de eliberarea de energie termică. Condensarea cu abur vă permite să “returnați” căldura (energia) pierdută, crescând astfel eficiența sistemului. În același timp, în cazanele obișnuite, condensul este un fenomen nedorit cu care se luptă toți producătorii.
În cazanele cu condensare este prevăzut un schimbător de căldură special pentru formarea de condens. Acesta din urmă „preia” căldura degajată în timpul condensării și o transferă în lichidul de răcire (apa de proces). În general, designul unui cazan cu condensare este similar cu un cazan convențional cu gaz.

Elementele sale principale:

• Țevi de intrare și ieșire a apei. Aici, apa rece este furnizată echipamentului, iar după încălzire este trimisă caloriferelor și conductelor de apă caldă.

• Arzător. El furnizează gaz în camera de ardere și distribuie uniform combustibilul.

• Schimbătorul de căldură nr. 1. Capacitatea de încălzire a apei.

• Schimbător de căldură nr. 2. Capacitate de condensare și extracție de energie termică suplimentară.

• Pompa. Asigură circulația apei.

Când apa intră în camera de ardere, se furnizează gaz. În continuare, arzătorul începe procesul de ardere. Produsele de ardere trec prin schimbătorul de căldură nr. 1 și își încălzesc pereții. Acestea din urmă, la rândul lor, transferă căldura în apa de proces circulant (lichid de răcire). Apoi, gazele cu o temperatură peste punctul de condensare (55 ° C) sunt transferate la schimbătorul de căldură nr. 2. Acolo, aburul este răcit și se formează condens. În consecință, energia este eliberată, ceea ce merge și la încălzire.

Astfel, o parte a centralei funcționează conform principiului standard, adică încălzește apa prin arderea combustibilului, a doua – acumulează energia vaporilor de aer condensat. Acest proces nu este ușor. Pentru a crește eficiența condensului, se folosesc câteva soluții tehnologice:

• tuburile schimbătoare de căldură sunt sudate sub formă de spirală pentru a crește zona de contact cu lichidul circulant;

• răcitorul (purtător de căldură de retur) este trimis mai întâi în acea parte a schimbătorului de căldură unde intră gazele de ardere răcite;

• instalați arzătoare de înaltă tehnologie care permit amestecarea maximă a aerului și a gazului principal. Acest lucru face ca dispozitivul să fie și mai eficient.

Cazanele de condensare sunt utilizate pentru încălzirea apartamentelor, cabanelor mici sau caselor private. În casele individuale, pe lângă furnizarea de încălzire, cazanul funcționează, de obicei, și pentru încălzirea apei pentru uz casnic.

Demonstrația funcționării pe înțelesul tuturor (vezi video):

Notă

În Europa, 70% din cazanele pentru încălzire sunt cu condensare. Pentru prima dată producția în masă a fost stabilită în Olanda. După, tehnologia dată a început să se dezvolte și în Marea Britanie. În SUA și Canada, utilizatorii unor astfel de echipamente li s-a oferit chiar condiții fiscale preferențiale.

Avantajele și dezavantajele tehnologiei

Primul lucru căruia le acordă atenție producătorii cazanelor de încălzire cu condensare este o eficiență neobișnuit de ridicată – peste 100%. Asta în ciuda faptului că fizica clasică susține că acest lucru nu poate fi. În acest caz, se utilizează un sistem special de decontare.
Combustibilul are două puncte de combustie:

1. cel mai mare
2. cel mai mic.

Cea mai mare este suma celei mai scăzute temperaturi și temperatura de condensare. Acest indicator este cel care determină eficiența atunci când vorbim despre cazanele cu condensare.
Căldura mai scăzută este luată 100% în partea cu temperaturi ridicate a schimbătorului de căldură. Un plus de 8-11% se datorează căldurii din răcirea profundă a gazelor arse și condensului în partea  rece a schimbătorului de căldură. De aici eficiența finală de 108–111%.

Lista avantajelor cazanelor cu condensare este impresionantă. Ele explică în mare măsură popularitatea tot mai mare a acestui tip de tehnologie  de încălzire.

1. Dimensiuni și greutate. Cazanele cu capacitate mică sunt compacte, pot fi amplasate cu ușurință chiar și într-un apartament într-un spațiu limitat.
2. Economie de combustibil. Până la 35% în comparație cu un cazan obișnuit.
3. Zgomot redus.
4. Reducerea emisiilor nocive. Modelele cazanelor cu condensare sunt în medie cu 70% mai ecologice decât omologii tradiționali pe gaz.
5. Temperatura scăzută a gazelor arse. Acest lucru vă permite să instalați coșuri de fum, care sunt mult mai ieftine și mai ușor de instalat decât coșurile din oțel clasic.

Cazanele cu gaz de condensare au de asemenea dezavantaje. Principalul lucru este prețul. Un astfel de cazan este cu 30-80% mai scump decât unul obișnuit. Desigur, economiile vizibile de combustibil vor ajuta la recuperarea investițiilor. Dar cât de repede se întâmplă acest lucru depinde de intensitatea utilizării, temperatura și alți factori.

În plus, există funcții specifice în funcționarea sistemului, care ar trebui să fie luate în considerare și la alegerea unui cazan.

1 Temperatura mai mică a încălzirii  aerului din cameră.

 Pentru o funcționare eficientă, apa de retur ar trebui să fie de 30–40 ° C. Cu alte cuvinte, dacă în sistemele convenționale raportul dintre temperaturile de alimentare și retur este de 75 ° C la 55 ° C, atunci în sistemele de condensare este de 55 ° C la 35 ° C. Dacă casa are un sistem de “podea caldă”, atunci se acceptă un astfel de sistem. Dacă nu, calorifere suplimentare vor fi necesare pentru încălzirea camerei.

2 Necesitatea eliminării condensului.

Datorită prezenței acidului în condensat, este inacceptabil să se scurgă în sistemul de canalizare local (fosa septică). Trebuie să fie prevăzut un sistem separat pentru neutralizarea condensului.
Pentru cazanele cu o capacitate de până la 35 W, operate în spații rezidențiale cu sistem de canalizare centralizat, această limitare este irelevantă.

Important!

La proiectarea rezervorului, trebuie avut în vedere faptul că chiar și un cazan cu putere redusă de 24 de kw pe zi formează mai mult de 35 de litri de condens.

Acestea sunt doar câteva dintre avantajele și dezavantajele importante ale cazanelor cu gaz de condens. În funcție de modelul ales a cazanului, acestea specificatii pot varia  sau, chiar practic nu se manifestă. De aceea, înainte de a achiziționa un cazan, este important să obțineți sfaturi profesionale cu privire la specificul de funcționare a modelului selectat în condiții specifice.

Ce trebuie să iei în considerare la cumpărarea unui cazan cu condensare: sfaturile specialistilor.

Prețurile pentru cazanele cu gaz în condens nu sunt mici. Prin urmare, are sens să acordăm preferință producătorilor care practică tehnologii inovatoare, să crească confortul de funcționare și să garanteze funcționarea neîntreruptă pe toată durata de viață. Aceasta este o regulă generală pentru alegerea unei mărci. În ceea ce privește caracteristicile cazanului în sine, aici trebuie să acordați atenție mai multor puncte și să țineți cont de caracteristicile casei care trebuie încălzite:

Putere. Mai puternic nu înseamnă mai bine. Dimpotrivă, puterea excesivă este dăunătoare, iar funcționarea cu jumătate de putere duce la uzura accelerată a echipamentelor. Pentru a calcula valoarea optimă, este necesar să se țină seama de zona casei și de înălțimea tavanelor, precum și de calitatea izolării acesteia.
Topul rațiunii, potrivit experților, va fi examinarea casei cu ajutorul dispozitivelor speciale. Acesta va ajuta la identificarea surselor de pierdere de căldură și, în același timp, – cumpărați cazanul potrivit în  cu condens. Capacitățile recomandate ale cazanului diferă în diferite zone climatice. Deci, pentru Moscova, valoarea medie este de la 1 la 1,5 kW pe 10 metri pătrați. Adică să încălzească o cabană cu o suprafață de 250 de metri pătrați. este necesar un cazan cu o capacitate de cel puțin 25 kW.

Numărul de circuite. În cazanele cu dublu circuit, într-un schimbător de căldură transportorul de căldură este pentru încălzire, în cealaltă pentru alimentarea cu apă caldă. Mai mult, alimentarea cu apă caldă este în prioritate, adică atunci când robinetul cu apă caldă este rotit, sistemul trece automat la încălzirea apei. Mulți cred că acest lucru este incomod. Cu toate acestea, pentru a organiza alimentarea cu apă caldă este suficient să instalați un boiler de încălzire indirectă. De asemenea, este recomandat să-l puneți pe un cazan cu dublu circuit, dacă locuitorii casei consumă intens apă caldă. Puterea echipamentelor cu două circuite nu depășește de obicei 24 de kw. Aceste cazane sunt instalate în case mici cu izolație termică bună sau în apartamente cu încălzire autonomă. În alte cazuri, cu un circuit va fi cel mai potrivit.

Consumul de combustibil. Depinde direct de puterea echipamentului, de eficiență și de sarcina alocată sistemului de încălzire. Consumul de combustibil în funcție de capacitatea cazanelor este prezentat în tabelul 1.

Tabelul 1