Conținutul articolului
- Care este diferența dintre un cazan cu condensare
- Caracteristici de proiectare și principiu de funcționare
- Zona de aplicare
- Principalii producători
- Instalarea cazanului cu condensare
Industria echipamentelor de încălzire continuă să se încânte cu soluții tehnice noi, mai avansate. Tot mai multe cazane pe gaz intră pe piață, a căror performanță declarată este mai mare decât cea a unităților standard. Astăzi ne vom ocupa de fiabilitatea unor astfel de declarații..
Care este diferența dintre un cazan cu condensare
Cazanele cu condensare se numără printre puținii reprezentanți ai centralelor electrice ale căror indicatori de eficiență ridicată nu sunt lipsite de pământ. Spre deosebire de cazanele cu electrozi, generatoare de căldură pentru cavitație și celulele lui Meyer, un cazan cu condensare are într-adevăr o eficiență condiționată deasupra unității. Pentru a înțelege motivele acestui lucru, ar trebui să faceți o mică excursie în fizica termică și să aruncați o privire mai atentă la arderea hidrocarburilor.
Fiecare tip de combustibil fosil are o valoare calorică specifică, reflectând cantitatea de căldură generată atunci când este ars un kilogram de substanță. Datele indicate în tabelele de valori calorice au fost obținute în condiții ideale de banc și, în practică, pot fi diferite, dar linia de jos este că există o cantitate limitată de căldură degajată în timpul reacției de oxidare. În același timp, există două tipuri de căldură de ardere: mai mare și mai mic.
Produsele formate în timpul arderii gazului conțin inițial mai multă energie decât poate absorbi schimbătorul de căldură al cazanului. În mare parte datorită scăderii intensității fluxului de căldură cu o scădere a diferenței de temperatură, în parte datorită timpului de contact destul de scurt al gazelor fierbinți cu schimbătorul de căldură. Aceste probleme pot fi rezolvate relativ ușor prin creșterea zonei de contact a schimbătorului de căldură, dar există și o a treia componentă – energia stocată de vaporii de apă generați în timpul arderii. Energia care poate fi colectată prin simpla răcire a produselor de ardere este numită cea mai scăzută, dar dacă energia este preluată din condensarea vaporilor de apă, conceptul de cea mai mare căldură de ardere este aplicabil. Diferența dintre aceste valori stă la baza supra-unității eficienței: ca urmare, cazanul absoarbe nu numai întreaga căldură calculată a combustiei, ci și o parte din energia care a fost absorbită în timpul evaporării apei în timpul combustiei..
Caracteristici de proiectare și principiu de funcționare
De fapt, nu este nimic inovator în proiectarea unităților individuale ale cazanului cu condensare. Dacă priviți cu atenție, multe cazane de apă caldă și aburi instalate în casele de cazane ale sistemelor de încălzire a orașului pot fi numite cazane de condensare. Ele sunt unite prin prezența unui economizator – o bobină cu apă rece prin care trec produsele de ardere.
Cazanele de condensare moderne sunt renumite pentru faptul că principalele unități de încălzire și de condens din ele sunt plasate în interiorul unei cutii compacte, iar procesul de ardere a combustibilului în toate etapele este controlat de electronice inteligente. Există atât versiuni de perete de până la 100 kW, cât și cazane pe podea, a căror putere este practic nelimitată. Prezența mai multor schimbătoare de căldură de formă complexă creează o rezistență aerodinamică crescută, datorită căreia majoritatea cazanelor cu condensare sunt echipate și cu ventilatoare de suflare și o serie de dispozitive tehnice suplimentare.
Schimbătorul de căldură al cazanului are mai multe circuite paralele, de exemplu, în Vaillant și Buderus, se folosește o bobină radială, care seamănă cu conductele de convecție Buleryan. Canalele sunt dispuse în trei rânduri, cele interioare și mijlocii absorb căldura dintr-un arzător cu flacără mică instalat în centrul schimbătorului de căldură. Circuitul extern este proiectat pentru condensarea vaporilor de apă.
Pentru a raționaliza consumul de combustibil, electronica cazanului pregătește un amestec gaz-aer cu un raport mediu de 1:13, reglând alimentarea cu gaz și viteza ventilatorului suflantei. În același timp, aerul este trecut prin canale amplasate aproape de carcasa blocului de încălzire și de calea de fum, datorită căreia produsele de ardere sunt răcite și mai mult..
De asemenea, electronica înregistrează căderea de presiune în al doilea circuit și comută supapa cu trei căi, direcționând mediul de încălzire către schimbătorul de căldură secundar. Astfel, cazanul cu condensare poate funcționa doar într-unul dintre moduri, iar atunci când al doilea circuit este încălzit, efectul condensului nu este practic pronunțat.
Zona de aplicare
Cazanele cu condensare sunt proiectate să funcționeze la o temperatură de răcire destul de scăzută. De regulă, aceasta nu depășește 40 ° C în linia de întoarcere la 60 ° C în alimentare. Raportul ideal este considerat a fi 30/50 ° C, dar pentru o funcționare stabilă în astfel de moduri, este necesar ca sistemul de încălzire să fie proiectat inițial cu așteptarea ca generatorul de căldură să fie reprezentat de un tip specific de cazan.
Cel puțin, este necesară o rețea de radiatoare mai dezvoltată, a cărei transfer de căldură depinde direct de temperatura lichidului de răcire. Practica arată că pentru a atinge aceleași valori ale căldurii disipate pe calorifere, numărul total al secțiunilor lor trebuie crescut cu cel puțin 25%. Dar, în același timp, inerția sistemului este mult mai puțin critică: boilerul cu condensare funcționează aproape neîntrerupt, prin urmare nu există scăderi de temperatură în încăperile încălzite. Din această cauză, acest tip de unitate de încălzire este recomandat pentru utilizarea în casele cu cadru cu un echilibru energetic scăzut, dar nu din cauza eficienței de deasupra unității, ci din cauza modului de funcționare specific.
Este, de asemenea, evident că, datorită temperaturilor scăzute ale mediului de încălzire, cazanele cu condens sunt ideale pentru funcționarea în sistemele de încălzire prin pardoseală lichidă. În astfel de cazuri, utilizarea unei astfel de surse de căldură este mai mult decât justificată: organizarea unei unități termostatice nu este necesară, iar temperatura scăzută în linia de retur garantează performanțe ridicate ale schimbătorului de căldură cu condensare. În același timp, respectarea cerințelor de bază pentru inerția sistemului este garantată datorită prezenței unui șapă de încălzire în pardoseală suficient de masivă..
Principalii producători
Există multe controverse cu privire la oportunitatea achiziționării unui cazan cu condensare. Pe de o parte, pe față, deși nu este semnificativ, dar totuși o creștere a eficienței. Pe de altă parte, datorită condițiilor de temperatură mai blânde, durata de funcționare a unității de încălzire crește. Cu diferența dintre cazanele convenționale și cele cu condensare ale aceluiași producător în 20-30% și o durată de viață de aproximativ 20 de ani sau mai mult, această tehnică plătește complet în majoritatea cazurilor.
În segmentul prețurilor superioare, cazanele cu condensare sunt reprezentate în principal de producătorii europeni: Bosch, Buderus, Viessmann, Vaillant. Există puține diferențe fundamentale în ceea ce privește fiabilitatea, eficiența și ușurința de utilizare între ele, de aceea, în final, consumatorul pornește de la preț și disponibilitate, precum și de la ofertele comerciale actuale. La un cost de aproximativ 60-100 de mii de ruble, puterea medie a cazanelor cu condensare premium este de aproximativ 25 kW.
Opțiunile mai ieftine sunt furnizate pe piața echipamentelor de încălzire de către producătorii BAXI, Ariston, Demrad și similari. Cazanele au o durată de serviciu relativ mai scurtă, mai ales datorită designului imperfect al schimbătorului de căldură și al oțelului de calitate scăzută. Cele mai multe opțiuni bugetare sunt furnizate de Protherm și Ferroli, echipamentele din această clasă sunt disponibile la un preț de aproximativ 35 de mii de ruble cu o putere de aproximativ 20 kW. De regulă, cazanele ieftine nu au un circuit secundar și o acoperire galvanică a schimbătorului de căldură, care este rezistent la condensul agresiv. Cazanele ieftine sunt furnizate cu electronice mai puțin avansate și, în general, din punct de vedere al fiabilității sunt mult inferioare reprezentanților segmentului de preț mediu.
Instalarea cazanului cu condensare
Normele pentru instalarea, punerea în funcțiune și întreținerea cazanelor cu condensare se bazează pe standardele și principiile care se aplică și în cazul aparatelor de gaz convenționale. Echipamentul este însoțit de un manual detaliat de instalare și operare, vă vom oferi doar diferențele cheie și nuanțele care necesită respectarea obligatorie.
Instalarea cazanului poate fi montată pe perete și pe podea, nu există nicio diferență fundamentală în acest sens, trebuie doar să respectați indentările minime admise de la pereți și alte obiecte staționare pentru a putea întreține echipamentul. Se aplică, de asemenea, cerințele standard pentru inflamabilitatea pereților și fundațiilor..
Cazanele cu condensare au o cameră de ardere închisă, izolată de mediul încăperii. Alimentarea cu aer a camerei este de obicei necesară instalațiilor cu o putere de peste 100 kW. Sistemul de îndepărtare a gazelor arse este reprezentat de un combustibil coaxial sigilat conform DIN 18160, de regulă, se folosește dimensiunea standard 70/100. Șemineele de la cazanele standard nu sunt potrivite, trebuie utilizate doar sisteme speciale. De asemenea, la determinarea configurației conductei de evacuare, este imperativ să se respecte cerințele pentru proiectarea coșurilor de fum prevăzute în manualul de instalare..
La exploatarea unui cazan cu capacitate de 20-25 kW, se formează aproximativ 30 litri de condens pe zi. Echipamentul are o conductă de scurgere cu un sifon încorporat; o conductă cu o anumită gaură nominală minimă trebuie să fie pusă de la acesta până la cel mai apropiat punct de evacuare în canalizare. Dacă se utilizează combustibil lichid sau există o recomandare de la furnizorul de gaz, condensul trebuie scurs printr-un neutralizator.
Conexiunea cazanului este standard: gazul este furnizat de pe un tub rigid printr-un furtun cu burduf, cu instalarea obligatorie a unei supape cu bilă de gaz cu o oprire de incendiu. Alimentare monofazată, conexiune la conductorul de protecție. Cazanele de înaltă calitate au o protecție încorporată împotriva suprasarcinelor și a tensiunilor; pentru un echipament mai ieftin, poate fi necesară stabilizarea. De asemenea, trebuie să fiți atenți la faptul că multe cazane au terminale suplimentare pentru conectarea unei pompe de recirculare a apelor de apă, senzori de temperatură, o supapă de gaz și alte dispozitive auxiliare..
În cea mai mare parte, cazanele cu condensare includ toate elementele necesare pentru funcționarea stabilă a circuitului general de încălzire, inclusiv un grup de siguranță, un rezervor de expansiune și o pompă de circulație. Dacă instalarea unor astfel de dispozitive nu este prevăzută de instrucțiuni, acestea nu trebuie să fie montate, în caz contrar, modurile de funcționare a sistemului pot fi perturbate. La proiectarea încălzirii, se recomandă să vă referiți la ultimele pagini ale manualului, unde sunt determinate schemele de comutare a cazanului în sisteme de configurații diferite..
Care sunt criteriile principale de selectare a unui cazan cu condensare pe gaz și care sunt avantajele acestuia în comparație cu un cazan tradițional?
Ce tipuri de cazane cu condensare pe gaz sunt disponibile pe piață și care ar fi avantajele lor în comparație cu cazanele tradiționale?
Ce avantaje oferă cazanele cu condensare pe gaz în comparație cu celelalte tipuri de cazane? Merită să investesc într-un astfel de sistem pentru încălzirea locuinței?