Conținutul articolului
- Cazan de condensare cu condensare
- De unde vine eficiența „suplimentară” pentru cazanele cu condensare?
- Caracteristicile cazanelor cu condensare
- Prezentare generală comparativă a cazanelor pe gaz
Astăzi în articolul nostru vom vorbi despre cazanele cu condensare. Luați în considerare designul, principiul funcționării, avantajele și contra lor, după ce parametri, pe lângă preț, ar trebui să fie alese astfel de cazane. Să trecem în revistă trei mărci de cazane pe gaz, pentru a determina cele mai bune.
De ce sunt cele mai populare cazane pe gaz la proprietarii de case? Răspunsul este simplu – nu există o sursă de energie mai profitabilă pentru încălzirea locuinței și încălzirea apei pentru nevoile casnice decât gazele naturale actuale. Deci, rămâne doar să alegeți un cazan de gaz, ghidat de … ce? Preț, admonestări ale vânzătorilor, recomandări ale rudelor și prietenilor, recunoașterea mărcii? Descrierea cazanelor cu condensare, recomandări pentru alegerea unui cazan convențional de gaz, o analiză comparativă a mai multor modele pentru a determina cele mai bune dintre ele – în acest articol.
Cazan de condensare cu condensare
Vom reveni la alegerea cazanelor convenționale de gaz mai târziu, dar deocamdată vom lua în considerare o subspecie interesantă a acestora – cazanele cu condensare, ai căror producători promit o eficiență de peste 100%. Cum este chiar posibil – eficiența este mai mare de 100%, deoarece contrazice fundamentele fizicii?
Un cazan obișnuit cu gaz, ale cărui modele sunt răspândite în CSI, transferă energia termică obținută ca urmare a arderii gazului natural către purtătorul de căldură al sistemului de încălzire printr-un schimbător de căldură din oțel sau fontă. Cu toate acestea, gazele de ardere rezultate și vaporii de apă, a căror temperatură este de aproximativ 120 ° C, nu sunt utilizate pentru încălzire. Căldura de la aburul dintr-un cazan convențional nu poate fi transferată în lichidul de răcire, deoarece umiditatea conținută în acesta este extrem de nocivă pentru structura sa, deoarece atunci când se răcește și se condensează, uzura corozivă este inevitabilă, o deteriorare semnificativă a calității combustiei gazelor și a depunerii condensului pe suprafețele coșului de fum. Pierderile de energie termică care se scurge împreună cu aburul reprezintă aproximativ 10% din capacitatea totală a unui cazan de gaz pe unitatea de timp.
Principiul funcționării unei cazane convenționale de gaz: 1 – alimentarea cu gaz; 2 – arzător atmosferic; 3 – debitul de retur al lichidului de răcire; 4 – ieșirea lichidului de răcire încălzit; 5 – produse de ardere
Vaporii de apă conținuți în gazele de ardere se condensează la anumite temperaturi de răcire – mai puțin de 57 ° C. Cu cât temperatura lichidului de răcire este mai scăzută, cu atât condensarea are loc mai intens, cu atât mai multă energie termică este preluată din vaporii de apă. Eficiența maximă a unui cazan de gaz cu condensare se realizează la cea mai scăzută temperatură a mediului de încălzire în circuitul de retur al sistemului de încălzire. De exemplu, cu o diferență de temperatură între furnizare și retur de 15 ° C (alimentare 80 ° C, retur 65 ° C), eficiența unei centrale termice cu condensare va fi de maximum 97%, adică o diferență deosebit de vizibilă cu eficiența unui cazan convențional cu gaz (93–95 %) Nu va fi. Pentru a obține cele mai înalte performanțe, cazanul de condensare trebuie instalat în sisteme de încălzire la temperaturi scăzute, adică diferența optimă de temperatură între alimentare și retur este de 50, respectiv 30 ° C. Numai în acest caz, o eficiență a cazanului de aproximativ 107% este obținută cu o economie simultană de gaz natural de aproximativ 17% din cauza unui arzător atmosferic.
Schema de funcționare a cazanului de condensare: 1 – aer arzător; 2 – alimentarea cu gaz; 3 – evacuare lichid de răcire; 4 – schimbător de căldură primar; 5 – schimbător de căldură recuperativ; 6 – alimentare cu lichid de răcire; 7 – evacuator de fum; 8 – scurgere de condens
Cazanele cu gaz de condensare, capabile să extragă energia termică din vaporii de apă, sunt echipate cu un schimbător de căldură-recuperator special, în care acest vapor se condensează și emite căldură apei care circulă în sistemul de încălzire. La proiectarea unor astfel de cazane, se folosesc două tipuri de schimbătoare de căldură – placă (cu aripioare) și tubulare.
Schimbătorul de căldură cu plăci este o structură de fagure formată din panouri subțiri de metal sudate împreună cu o rotație de 90 ° între fiecare pereche de panouri. Recuperatoarele de plăci au de obicei dimensiuni mari, de aceea sunt utilizate cel mai adesea în cazanele de condensare de dimensiuni mari pentru uz industrial și casnic. Un recuperator tubular este format din mai multe tuburi răsucite cu pereți subțiri – în fiecare dintre ele se formează un flux de gaze vortex, apăsând pe pereți, ceea ce face posibilă creșterea intensității schimbului de căldură și reducerea simultană a rezistenței canalului prin care trec gazele de ardere. Apropo, este vorba de recuperatoare tubulare care sunt utilizate la robinetele de alimentare încorporate în rame de ferestre din plastic etanș. Datorită dimensiunilor mici și eficienței destul de ridicate, schimbătoarele de căldură tubulare sunt utilizate pe scară largă în construcția cazanelor de condensare menajere..
Schimbător de căldură cu tub de condensare
Proiectarea cazanului cu condensare include două schimbătoare de căldură – primar și recuperator. Schimbătorul de căldură primar este fabricat din fontă sau oțel, este identic cu schimbătoarele de căldură ale cazanelor convenționale de gaz, este capabil să îndepărteze cea mai mare parte a căldurii generate de flacăra arzătorului. O placă sau un recuperator tubular este instalat pe calea gazelor arse în interiorul corpului cazanului – extrage energia termică rămasă condensând vaporii de apă la o temperatură de răcire sub punctul de rouă. Lichidul de răcire care trece prin conductele din interiorul recuperatorului absoarbe energia termică, iar condensul lichid rezultat se acumulează pe pereții schimbătorului de căldură și se varsă într-o tavă specială, de acolo – printr-un tub de plastic în canalizare. Datorită agresiunii chimice ridicate a condensatului, recuperatoarele și tăvile sunt fabricate din materiale rezistente la coroziunea chimică, cum ar fi oțelul inoxidabil și siluminul (un aliaj de aluminiu-siliciu).
Volumul zilnic de condensat degajat corespunde aproximativ capacității unui cazan de condensare – de exemplu, un cazan de 20 kW va elibera aproximativ 20 de litri de condens pe zi. În țările europene, se aplică standarde stricte pentru un astfel de condens, datorită agresiunii sale chimice, este necesar să instalați filtre de neutralizare între canalul de scurgere al cazanului și sistemul de canalizare care conține granule de calciu sau magneziu. În prezent, în Rusia, nu există cerințe pentru evacuarea condensului din cazanele cu gaz de condens..
De unde vine eficiența „suplimentară” pentru cazanele cu condensare?
Energia termică generată de cazanele de gaz a fost calculată în mod tradițional din arderea combustibilului (căldură mai mică), adică nu a fost luată în considerare căldura care se desprinde de vaporii de apă, deoarece era imposibil să o extragă înainte de apariția cazanelor cu condensare. Diferența de eficiență între cazanele convenționale și cele cu condensare este de aproximativ 10-15% – de unde și avantajele acestui ultim tip de cazane, a căror eficiență este calculată de la căldura mai mare, ținând cont de căldura condensului.
De fapt (din punct de vedere al căldurii mai mari), eficiența cazanelor convenționale de gaz nu depășește 80%.
Caracteristicile cazanelor cu condensare
Există multe aspecte pozitive ale cazanelor de acest tip:
- putere mare într-o dimensiune compactă. De exemplu, cazanele pe gaz, montate pe perete, cu un design convențional, nu pot avea o putere mai mare de 35 kW, iar pentru cazanele cu condensare montate pe perete, puterea este limitată la 120 kW;
- pierderea de căldură nu depășește 2% din energia termică totală generată;
- un arzător cu un design special vă permite să controlați mai precis modurile de activare și oprire a centralei, ca urmare a cărora se obține economia de combustibil;
- temperatura scăzută de funcționare le permite să fie utilizate în sisteme de încălzire, cum ar fi încălzirea în pardoseală și încălzirea la bază; cazanele cu condensare sunt ideale pentru un sistem cu dublu circuit;
- emisiile de energie termică și substanțe nocive în atmosferă sunt reduse la minimum;
- utilizarea materialelor de înaltă calitate în construcția schimbătorilor de căldură dublează durata de viață a acestor cazane în comparație cu cele convenționale;
- la aceeași capacitate, cazanele cu condens ocupă mai puțin spațiu decât cazanele convenționale pe gaz.
Cea mai mare eficiență a cazanelor cu condensare se observă în sistemele de încălzire ale clădirilor mari – de la 200 m2. Pentru încălzirea unei astfel de case, este nevoie de un cazan puternic cu un consum mare de gaz natural, iar în acest caz, un cazan cu condensare cu eficiență ridicată și consumul economic de combustibil este pur și simplu de neînlocuit..
Dezavantaje ale cazanelor cu condensare:
- nevoia unui coș sigilat cu evacuare forțată. În același timp, trebuie remarcat flexibilitatea cazanelor din acest proiect în raport cu ieșirea canalului de coș și nu numai pentru modelele de pardoseală, ci și pentru cele de perete. În cazanele convenționale de gaz, evacuarea coșului de fum este limitată la un punct strict definit;
- dependența de electricitate – în absența acesteia, centrala se va opri automat, oprind arzătorul și furnizarea de gaz natural;
- cea mai mare eficiență a unui cazan cu condensare se obține în sistemele de încălzire la temperatură joasă. În sistemele de încălzire convenționale, cu o temperatură de răcire la 80 ° C, eficiența unei astfel de cazane nu este diferită de cea a unui cazan convențional de gaz, deoarece nu va exista un aport de căldură secundar;
- cost ridicat datorită materialelor scumpe utilizate în structură (materialele mai ieftine nu pot rezista la coroziunea chimică cauzată de condens). Prețurile cazanelor de condensare sunt duble față de costul cazanelor convenționale.
Cazanele cu gaz de condens nu sunt produse în Rusia, în principal sunt prezentate produse europene ale companiilor italiene Baxi, Ferroli și Hermann, German Vaillant, Slovak Protherm..
Prezentare generală comparativă a cazanelor pe gaz
Să luăm în considerare trei modele de cazane pe gaz de tipul „obișnuit” și să alegem cel mai bun cazan pentru cumpărare. Mai jos vom analiza caracteristicile cazanelor pe podea ale trei producători – Baxi (Italia), Protherm (Slovacia) și JSC „ZhMZ” (Rusia). Puterea termică a modelelor descrise este de aproximativ 16 kW.
Specificații Baxi Slim 1.150 i Protherm Bear 20 TLO Zhukovsky AOGV-17.4-3 „Confort” Performanță termică Putere nominală, kW 14,9 17 17.4 Zona încălzită, m2 130 140 140 Eficienţă,% 90 90 88 Temperatura maximă a apei în schimbătorul de căldură, ° C 85 85 90 Domenii de temperatură de funcționare Prima etapă (încălzire cu radiatoare), ° C 30-85 până la 85 până la 90 A doua etapă (podea caldă), ° C 30-45 nu nu Aprindere Tipul de aprindere electric element piezoelectric element piezoelectric Consumul de energie Frecvența de alimentare, Hz 50 – – Electricitate consumată, W 120 – – Control Termostat de lucru electronic mecanic mecanic Întrerupător de siguranță există există există Oprirea automată a alimentării cu gaz la stingerea flăcării există există există Oprire automată la supraîncălzire există există există Senzor de tracțiune există există există Caracteristici generale Tipul de coajă monobloc vertical monobloc vertical monobloc vertical Material pentru corp fontă și oțel fontă și oțel oţel Forma corpului dreptunghiular dreptunghiular rotunjit tipul instalației podea podea podea Tip cameră de ardere deschis deschis deschis Material schimbător de căldură fontă fontă oţel Tip arzător atmosferic atmosferic atmosferic Tip combustibil (cu înlocuirea unui arzător cu un ventilator) G20 / G30 G20 / G30 G20 / G30 Presiunea de intrare a combustibilului G20 (gaz metan), mbar 20 13-20 6.5-18 Presiunea de intrare a combustibilului G30 (butan lichefiat), mbar treizeci 29 20-36 Consumul maxim de combustibil G20, m3/ h 1,74 2.14 1,87 Consumul de combustibil G30, kg / h 1.12 1.8 1,3 Numărul de contururi unu unu unu Transportor de căldură apă apă apă / antigel Modulație electronică a flăcării există nu nu Instrumente hidraulice complete (pompă, rezervor de expansiune, manometru) există nu nu Capacitatea schimbătorului de căldură, l nouă 9.1 – Nivelul de zgomot la o distanță de un metru de cazan, dB – nu mai mult de 55 – Capacitatea cazanului de depozitare, l opțiune suplimentară opțiune suplimentară 64 Metoda de evacuare a gazelor de ardere cos de fum natural cos de fum natural cos de fum natural Diametrul coșului de fum, cm unsprezece 13 13.5 Dimensiuni HxLxD, cm 85x35x52 88x42x60 105x42x48 Greutate (fără apă), kg 89 90 49 Proprietar de marcă BAXI S.p.A., Italia Protherm Production s.r.o., Slovacia CS „Uzina de construcție a mașinilor Zhukovsky”, Rusia Tara de origine Italia Slovacia Rusia Garanție, ani 2 2 3 Durata de viață aproximativă, ani paisprezece paisprezece paisprezece Alte optiuni Protecție împotriva înghețului există nu nu Temporizator opțiune suplimentară nu nu Cost mediu, frecați. 40.000 38000 17.000
Baxi Slim 1.150 i
Să analizăm datele colectate în tabel:
- cazanele mărcilor Baxi și Protherm sunt echipate cu un schimbător de căldură din fontă fiabil și durabil, cazanul JSC „ZhMZ” este echipat cu un oțel mai ieftin și mai puțin fiabil;
- aprinderea mărcilor de cazane reduse Protherm și JSC „ZhMZ” se realizează printr-un element piezoelectric, adică fără consum de energie electrică;
- Controlul electronic al centralei Baxi este capabil să regleze în mod independent și precis funcționarea arzătorului atmosferic, ajustându-se la datele senzorilor de temperatură din cameră și din afara clădirii. Din acest motiv, acest cazan are cel mai mic consum de gaz dintre modelele descrise;
- printre aceste modele, numai cazanul produs de JSC „ZhMZ” are o centrală încorporată pentru încălzirea apei pentru nevoile menajere;
- modul automat de pornire și oprire a cazanului de încălzire este prezent doar la Baxi, alte două cazane cu aprindere piezo se pot opri doar atunci când presiunea din alimentarea cu gaz scade, dar nu se pot porni independent;
- costul centralei Zhukovsky Machine Plant Building Machine este la jumătate din modelele producătorilor europeni, iar centrala AOGV-17.4-3 Comfort este echipată cu un sistem de automatizare mecanică Honeywell fabricat în Germania, care va dura mult mai mult și mai eficient decât un set de echipamente automate produse pe piața internă;
- fiecare model de cazan prezentat în revizuire este capabil să funcționeze atât pe combustibil gazos (metan) cât și lichid (propan, butan), cu toate acestea, pentru al doilea caz, va fi necesar un arzător de ventilator, al cărui cost, în funcție de putere, va fi de cel puțin 15.000 de ruble;
- Cazanul de gaz al ZhMZ OJSC prezentat în tabelul de ansamblu este capabil să funcționeze la jumătate din presiunea din rețeaua de alimentare cu gaze naturale – situația cu o cădere de presiune a conductei de gaz este frecventă în Rusia. În timp ce cazanele importate vor înceta să funcționeze atunci când presiunea în conducta de gaz scade sub 13 mbar;
- doar centrala AOGV-17.4-3 „Comfort” permite utilizarea a două tipuri de lichid de răcire în sistemul de încălzire – apă sau antigel (cu toate acestea, există o serie de cerințe din fabrică pentru mărcile antigel).
Protherm Bear 20 TLO
Concluzie: Conform rezultatelor revizuirii, modelul AOGV-17.4-3 „Comfort”, produs de JSC „ZhMZ”, are un avantaj indubitabil – în plus, este modelul clasei de „confort” și nu mai ieftin „economie” sau „standard” (diferența de preț este de aproximativ 3000 –4000 ruble), echipate cu automatice germane. Cazanele Uzinei de construcții a mașinilor Zhukovsky, deși nu sunt echipate cu un schimbător de căldură din fontă, sunt cele mai adaptate la presiunea instabilă din conducta de gaz, sunt mai potrivite pentru utilizarea în sisteme de încălzire cu o temperatură de răcire de 80 până la 90 ° C.
Zhukovsky AOGV-17.4-3 „Confort” În timp ce gazul natural este relativ ieftin și disponibil în Rusia, cazanele de gaz sunt și vor fi într-o cerere constantă. Alegând unul sau alt model de cazan, este necesar să se determine în prealabil tipul și sursa de combustibil – alimentarea cu gaz principal sau autonom, tipul de sistem de încălzire – convențional (încălzirea lichidului de răcire la 90 ° C) sau temperatură scăzută (cu încălzirea apei nu mai mult de 45 ° C). O valoare inițială la fel de importantă pentru alegerea unui cazan va fi zona de încălzire – dacă depășește două sute de metri pătrați, atunci este mai rentabil să cumpărați un cazan de condensare economic și performant, deși la un preț mai mare decât cazanele convenționale de gaz.
Cum se alege un cazan de gaz: criterii de bază? Ce tip de cazan ar trebui să aleg pentru a se potrivi nevoilor mele? Ce criterii trebuie să iau în considerare în procesul de selecție? Care sunt cele mai importante aspecte de luat în calcul pentru a face o alegere potrivită? Mulțumesc anticipat pentru răspunsuri!
Pentru a alege un cazan de gaz potrivit nevoilor tale, trebuie să iei în considerare mai mulți factori. Primul lucru pe care ar trebui să-l iei în considerare este dimensiunea locuinței tale și cât de bine este izolată termic. De asemenea, trebuie să iei în calcul gradul de eficiență energetică al cazanului, care îți va influența factura la gaz. Este important să alegi un cazan de la un producător de încredere, care oferă garanție și service de calitate. De asemenea, ar trebui să iei în considerare și costurile de instalare și întreținere ale cazanului. În funcție de nevoile tale, poți opta pentru un cazan cu boiler incorporat sau pentru unul fără, care să fie potrivit pentru dimensiunea locuinței tale.În concluzie, alege un cazan de gaz care să fie eficient din punct de vedere energetic, potrivit dimensiunii locuinței tale și care să fie instalat și întreținut de profesioniști.