Popis kondenzačního kotle, doporučení k použití

Mezi inovativní technologie používané při výrobě topných systémů patří mezi nejslibnější technologie ta založená na kondenzaci vodní páry vznikající při spalování uhlovodíků. Kondenzační plynové kotle jsou považovány za nové řešení pro ruský trh. Mezitím jsou v Evropě instalovány všude a v řadě zemí jsou jediné schválené k použití.

Důvodem je prokázaná účinnost technologie, její šetrnost k životnímu prostředí a všestrannost. Podívejme se blíže na princip fungování kotle, jeho výhody a nevýhody, stejně jako nuance, které je třeba vzít v úvahu při nákupu.

Jak funguje kondenzační kotel

Palivem pro kondenzační kotel je stejně jako pro klasický zkapalněný nebo zemní plyn. Ten se častěji používá v každodenním životě, zatímco zkapalněný je více orientován na průmysl. Název se objevil kvůli schopnosti „odebírat“ „latentní“ teplo z produktů spalování – kinetickou energii vody vznikající při kondenzaci vodní páry.

Jinými slovy, technologie je založena na fyzikálních zákonech. Při hoření modrého paliva se uvolňuje oxid uhličitý a voda. Kapalina se odpařuje, což je doprovázeno uvolněním tepelné energie. Kondenzace páry umožňuje „obnovit“ ztracené teplo (energii), a tím zvýšit účinnost systému. Přitom u běžných kotlů je kondenzace nežádoucím jevem, se kterým se bojuje. V kondenzačním zařízení je k dispozici speciální výměník tepla pro tvorbu kapaliny. Ten „přebírá“ teplo uvolněné při kondenzaci a předává je chladicí kapalině (procesní vodě).

Aby se zabránilo korozi, používají se při výrobě kotlů materiály se zvýšenou odolností: nerezová ocel nebo silumin (slitina hliníku a křemíku).

Obecně je konstrukce kondenzačního kotle podobná klasickému plynovému kotli. Jeho hlavní prvky:

• Vodovodní a drenážní potrubí. Zde se do zařízení přivádí studená voda a po zahřátí se posílá do radiátorů a horkovodních potrubí.
• Hořák. Přivádí plyn do spalovací komory a rovnoměrně rozděluje palivo.
• Výměník tepla č. 1. Kapacita pro ohřev vody.
• Výměník tepla č. 2. Kapacita pro kondenzaci a odběr dodatečné tepelné energie.
• Čerpadlo. Zajišťuje cirkulaci vody.

Když voda vstupuje do spalovací komory, dodává se plyn. Dále hořák spustí proces spalování. Produkty spalování procházejí výměníkem tepla č. 1 a ohřívají jeho stěny. Ty zase předávají teplo cirkulující procesní vodě (chladivu). Poté plyny o teplotě nad rosným bodem (55 °C) přecházejí do výměníku tepla č. 2. Zde se pára ochladí a tvoří se kondenzát. Tím se uvolňuje energie, která se využívá i k vytápění.

Jedna část kotle tedy pracuje na standardním principu, to znamená, že ohřívá chladicí kapalinu spalováním paliva, druhá akumuluje energii zkondenzované vzdušné páry. Tento proces není snadný. Pro zvýšení účinnosti kondenzace se používají některá technologická řešení:

• trubky výměníku tepla jsou svařeny ve tvaru spirály, aby se zvětšila plocha kontaktu s chladicí kapalinou;
• ochlazené (vratné chladivo) se posílá nejprve do té části výměníku tepla, kam vstupují ochlazené spaliny;
• instalujte high-tech hořáky, které umožňují maximální smíchání vzduchu a hlavního plynu. Díky tomu zařízení pracuje ještě efektivněji.

Kondenzační kotle se používají pro vytápění bytů, malých chat nebo soukromých domů. Velikost a výkon kotle závisí na ploše areálu. V jednotlivých domech kotel kromě zajištění vytápění většinou funguje i na ohřev vody pro domácí potřebu.

Poznámka
V Evropě je 70 % topných kotlů kondenzačních. Poprvé byla masová výroba založena v Holandsku. Dále se tato technologie začala vyvíjet ve Velké Británii. V USA a Kanadě byly uživatelům takového zařízení dokonce poskytnuty zvýhodněné daňové podmínky.

Výhody a nevýhody technologie

První, na co výrobci kondenzačních topných zařízení rádi dbají, je nezvykle vysoká účinnost – nad 100 %, přestože klasická fyzika tvrdí, že to tak být nemůže. V tomto případě se používá speciální výpočetní systém. Palivo má dva body spalování: vysoký a nízký. Nejvyšší je součet nejnižší teploty a kondenzační teploty. Právě tento ukazatel určuje účinnost, když mluvíme o kondenzačních kotlích. Nejnižší teplo je 100% odváděno ve vysokoteplotní části výměníku. Dalších 8–11 % pochází z tepla z hlubokého chlazení spalin a kondenzace v nízkoteplotní části výměníku tepla. Konečná účinnost je tedy 108–111 %.

Výčet výhod kondenzačních kotlů je působivý. To do značné míry vysvětluje rostoucí oblibu tohoto typu topných zařízení.

1. Rozměry a hmotnost. Nízkopříkonové kotle jsou kompaktní, snadno se vejdou i do bytu s omezeným prostorem.
2. Úspora paliva. Až 35 % oproti běžnému kotli.
3. Přesnost modulace. Kotel lze vybrat přesně podle parametrů požadovaných spotřebitelem a bez přeplácení přebytečného výkonu.
4. Nízká hladina hluku.
5. Snížení škodlivých emisí. Kondenzační modely jsou v průměru o 70 % šetrnější k životnímu prostředí než tradiční plynové protějšky.
6. Nízká teplota spalin. To umožňuje instalovat plastové komíny, které jsou mnohem levnější a jednodušší na montáž než klasické ocelové.

Kondenzační plynové kotle mají i nevýhody. Hlavní je cena. Takový kotel je o 30-80% dražší než běžný. Investice se samozřejmě vrátí znatelnou úsporou paliva. Jak rychle se to ale stane, závisí na intenzitě používání, teplotních podmínkách a dalších faktorech.

Kromě toho existují některé specifické vlastnosti v provozu systému, které je také třeba vzít v úvahu při výběru kotle.

1. Nízká teplota ohřevu vzduchu v místnosti.Pro efektivní provoz musí mít voda ve zpětném okruhu 30–40 °C. Jinými slovy, pokud je v konvenčních systémech poměr teploty přívodu a zpátečky 75 °C až 55 °C, pak v kondenzačních systémech je to 55 °C až 35 °C. Pokud má dům systém „teplé podlahy“, můžete před touto okolností zavřít oči. Pokud tomu tak není, budou k zahřátí místnosti zapotřebí další radiátory.
2. Nutnost odvádění kondenzátu.Vzhledem k přítomnosti kyseliny v kondenzátu je nepřípustné jej vypouštět do místní kanalizace (septik). Pro neutralizaci kondenzátu by měl být k dispozici samostatný systém. U kotlů s výkonem do 35 W, provozovaných v obytných prostorách s centralizovanou kanalizací, toto omezení neplatí.

Důležité!
Při návrhu zásobníku je třeba vzít v úvahu, že i nízkopříkonový kotel 24 W za den vyprodukuje přes 35 litrů kondenzátu.

To jsou jen některé z významných kladů a záporů kondenzačních plynových kotlů. V závislosti na zvoleném modelu se mohou zesílit nebo se naopak prakticky neprojevit. Proto je důležité se před pořízením kotle odborně poradit o provozních vlastnostech vybraného modelu v konkrétních podmínkách.

Na co si dát pozor při koupi kondenzačního kotle: rady odborníka

Ceny kondenzačních plynových kotlů nejsou nízké. Zařízení se však zpravidla nakupuje na více než jedno desetiletí. Proto má smysl upřednostňovat výrobce, kteří praktikují inovativní technologie, zvyšují komfort obsluhy a zaručují nepřetržitý provoz po celou dobu životnosti. Toto je obecné pravidlo pro výběr značky. Pokud jde o vlastnosti samotného kotle, zde je třeba věnovat pozornost několika bodům a vzít v úvahu vlastnosti domu, který má být vytápěn:

• Napájení.Výkonnější neznamená lepší. Naopak přebytek výkonu je škodlivý a práce na poloviční výkon vede k urychlenému opotřebení zařízení. Pro výpočet optimální hodnoty je nutné vzít v úvahu plochu domu a výšku stropů a také kvalitu jeho izolace. Vrcholem rozumnosti by podle odborníků byla kontrola domu pomocí speciálních přístrojů. Pomůže vám identifikovat zdroje tepelných ztrát a zároveň pomůže s nákupem správného kondenzačního plynového kotle. Doporučené výkony kotlů se liší v různých klimatických pásmech. Takže pro Moskvu je průměrná hodnota od 1 do 1,5 kW na 10 m250. metrů prostoru. Tedy vytopit chatu 25 metrů čtverečních. metrů, je nutný kotel o výkonu minimálně XNUMX kW.
• Počet vrstevnic.U dvouokruhových kotlů je chladicí kapalina pro vytápění ohřívána v jednom výměníku tepla a pro zásobování horkou vodou ve druhém. To druhé je navíc prioritou, to znamená, že když otočíte kohoutkem s teplou vodou, systém se automaticky přepne na ohřev vody. V jednookruhovém systému se ohřívá pouze chladicí kapalina. Mnoho lidí to považuje za nepohodlné. K organizaci dodávky teplé vody však stačí nainstalovat nepřímý topný kotel. Doporučuje se také instalovat na dvouokruhový kotel, pokud obyvatelé domu intenzivně spotřebovávají teplou vodu. Neexistuje jednoznačný názor na to, který kondenzační plynový kotel je lepší – jednookruhový nebo dvouokruhový. Výkon zařízení se dvěma okruhy obvykle nepřesahuje 24 W. Takové kotle jsou instalovány v malých domech s dobrou tepelnou izolací nebo v bytech s autonomním vytápěním. V ostatních případech bude optimální jeden okruh.
• Spotřeba paliva.Přímo závisí na výkonu zařízení, účinnosti a zatížení topného systému. Spotřeba paliva v závislosti na výkonu kotlů je uvedena v tabulce 1.

Tabulka 1. Spotřeba plynu v plynových kotlích různých výkonů

Výkon kotle, kW

Spotřeba zemního plynu, m 3 /h

Mnoho lidí by chtělo získat další energii na vytápění a ušetřit tak spoustu peněz. Ukazuje se, že rezerva je ve spalinách, které jsou u klasického kotle odváděny do komína. Uvažujme, odkud se v kondenzačním kotli zázračně bere energie, „která dříve neexistovala“.

Odkud se bere energie navíc?

Plyny, které se uvolňují při spalování paliva, nebo jednodušeji řečeno kouře, obsahují asi 20 procent vodní páry. Když vodní pára kondenzuje zpět na vodu, uvolní určitou energii – teplo s fázovou změnou.

Láhev vyjmutá z lednice kondenzuje na svém povrchu vodu – objevují se kapky a rychle se zahřívá, protože vodní pára uvolňuje teplo, když se mění na kapky vody.

Množství energie, které může vodní pára uvolnit při přeměně ve vodu, je velmi významné.

Provoz kondenzačního kotle je založen na technologii získávání dodatečné energie z kondenzace vodní páry obsažené v plynech vznikajících při spalování paliva.

U klasického kotle jsou po spálení paliva výfukové plyny s teplotou vyšší než je rosný bod odváděny ven komínem. V komíně nebo na ulici „chytí“ rosný bod, v důsledku toho se tvoří mlha, kapalina kape z potrubí, stéká ze svahu .

U kondenzačního kotle se plyny dostávají také do druhého studeného výměníku tepla, kde se vodní pára přeměňuje na vodu.

Princip činnosti kondenzačního kotle

Teplota druhého výměníku tepla bude určena teplotou chladicí kapaliny v systému. Konvenční kotel často pracuje s následující teplotou kapaliny: přívod – 80 stupňů C, zpátečka – 60 stupňů C.

A pokud použijete tento režim: přívod – 50 stupňů C, zpátečka – 30 stupňů C, pak na takovém studeném výměníku začne kondenzace vodní páry a čím nižší je jeho teplota, tím bude úplnější.

Energie, která se uvolňuje při přeměně páry na vodu, se nazývá latentní energie. Dříve se při výpočtu účinnosti (poměr množství tepla, které se předá chladivu při spalování plynu v kotli a spalného tepla paliva) zařízení, ve kterých dochází ke spalování, nezohledňovalo.

Pokud tedy spočítáte účinnost starou metodou, tak u kondenzačního kotle dostanete 109 %. A nejde o reklamní trik, to jsou údaje, které uvádějí nejuznávanější elektrotechnické společnosti pro své kondenzační kotle.

Tak vysoké účinnosti bude přirozeně dosaženo pouze za nízkoteplotních provozních podmínek tohoto zařízení, potažmo celého topného systému.

Technické vlastnosti

Důležité také je, že kondenzační kotle jsou oproti klasickým ekologičtější a méně zatěžují životní prostředí. Oxidy dusíku, které vznikají při spalování, jsou z velké části vázány padající rosou a spolu s kondenzátem odcházejí do kanalizace.

Padající rosa je vůči kovu dost agresivní. Proto je sekundární výměník tepla v kondenzačních kotlích vyroben ze zvláště korozivzdorné oceli nebo slitin siluminu.

Nejoblíbenější pro soukromé domy a byty jsou jednookruhové plynové kondenzační kotle, které se zavěšují na zeď.

Není však těžké najít dvouokruhové kotle a podlahové výkonné jednotky s primární litinovou spalovací komorou, stejně jako podlahové jednotky kombinované s kotli v jednom krytu.

Kondenzační kotle využívají nejnovější technické inovace. Vyrábějí je nejznámější výrobci.

přihláška

V současné době přijala řada zemí zákony zaměřené na úspory energie a ochranu přírody, podle kterých je zakázáno používat zařízení na výrobu tepla bez sekundárního zpětného získávání tepla – kromě kondenzačních kotlů nejsou povolena žádná jiná.

Nyní je to akceptováno v Anglii a Holandsku, ale zavedení těchto zákonů se připravuje v Německu, Francii, Španělsku a dalších zemích. Například v Holandsku se počet kondenzačních kotlů používaných v soukromých domech blíží 100 %. V Německu toto číslo dosahuje asi 70 %.

V Rusku je trvalý trend postupného nahrazování konvenčních kotlů kotli kondenzačními.

I přes nadsazenou cenu tak můžeme doporučit instalaci těchto zařízení již nyní v souladu se světovou praxí jejich používání.

Existují celé řady takových zařízení od mnoha nejlepších značek, například: Buderus, Německo – řada Logamax; Ariston, Itálie – řada GENUS PREMIUM; De Dietrich, Francie – série Vivadens a mnoho dalších.

Mnohé z nich jsou přizpůsobeny ruským podmínkám a jsou vybaveny ruskojazyčnými instrukcemi.

Kondenzační kotel s vyhřívanou podlahou

Pro efektivní provoz kondenzačního kotle musí být teplota chladicí kapaliny ve zpátečce taková, aby povrch sekundárního výměníku nepřesáhl 56 stupňů – rosný bod pro vodu za těchto podmínek. Nejlepší aplikací je vyhřívaný podlahový systém. Má následující hlavní rozdíly:

• Podlahy s teplou vodou jsou velmi inerciální systém, při zahřátí kotel pracuje po dlouhou dobu v optimálním kondenzačním režimu s maximální účinností, protože teplota kapaliny v systému nemůže překročit 40 stupňů.
• Je zajištěno lepší rozložení teploty v místnosti a zároveň jsou sníženy tepelné ztráty v důsledku poklesu teploty pod stropem, což vede k výrazné úspoře paliva.

Aplikace s radiátorovým topným systémem

Tento kotel vyžaduje speciální topný systém navržený pro dostatečný výkon při nízkých teplotách chladicí kapaliny. To znamená, že výkon běžných vysokoteplotních radiátorů je třeba volit o 30 – 40 procent více.

Praxe ukazuje, že i u klasického topného systému pracuje kondenzační kotel v topné sezóně převážně v kondenzačním režimu, pokud je dům optimálně zaizolován.

A jen v určitých týdnech vrcholných mrazů se musíte zahřát nad rosný bod, abyste v domě udrželi příjemných 22 stupňů. Budova musí být řádně zaizolována a musí být přijata další opatření na zachování tepla, která naleznete na dalších stránkách.

Kondenzační kotel pro vytápění domácnosti je tedy dnes tou nejlepší volbou, i když jeho cena není zcela vyhovující.

Z odborných výpočtů vyplývá, že při jeho použití s ​​nízkoteplotním vytápěním (v našich podmínkách – ve většině případů) bude dosaženo úspory paliva až 20 %. Za sezónu pro průměrný dům – 50 dolarů. Vysoká cena této jednotky se proto vyplatí.