Това, което отличава кондензационния бойлер от конвенционалния най-много, е конструкцията на горелката и топлообменника (снимка BUDERUS)
Домашното отопление, благодарение на кондензиращите газови котли, е по-икономично. Лесното възстановяване на кондензационната топлина в газовите котли кара кондензиращите модели на пазара да доминират. Въпреки че са по-скъпи от конвенционалните, те постепенно ги изместват, защото консумират по-малко гориво.
Изграждане и експлоатация на газови кондензационни котли
Благодарение на възстановяването на топлината от пара, експлоатационните разходи на газовите кондензационни котли са с 10-20% по-ниски (до 50% в сравнение с много стари котли), както и количеството замърсители, изпускани в атмосферата.
В статията ви представяме как работят газовите кондензационни котли и как се различават от обикновените.
Ниска температура - важен фактор в работата на газов котел
За да се получи конденз, отработените газове от изгарянето на горивото трябва да бъдат охладени до така наречената температура на точката на оросяване. Те се охлаждат от отоплителната среда, циркулираща в централната отоплителна система (вода), преминаваща през топлообменника на котела. Следователно температурата на този фактор не трябва да надвишава стойността, която може да се прочете от графиката до. За да има конденз по време на цялата работа на газовия котел (за природен газ), температурата на водата, която се връща към него от инсталацията по време на работа с максимална мощност на отопление, не трябва да надвишава 54 ° C.
Няма проблем, когато котелът захранва системата за подово отопление, тъй като тя винаги е проектирана така, че температурата на отоплителната среда е сравнително ниска - под 55 ° C. Затова кондензационните котли са най-добре използвани за сътрудничество с подово отопление.
В инсталации с конвекционни нагреватели обикновено се използват по-високи параметри. Предполага се, че максималната мощност ще бъде постигната, например, при температури на подаване и връщане съответно 80 и 60 ° C. Благодарение на това необходимата топлинна мощност се получава чрез използване на радиатори със сравнително малка повърхност (по-ниските параметри означават необходимостта от инсталиране на по-големи радиатори). Тогава конденз в котела не се получава през цялото му работно време. Но ако параметрите на радиаторната система не са твърде високи (например 75/65 ° C), е възможно латентно възстановяване на топлината за около 95% от времето на работа на котела (колкото по-мека е зимата, толкова по-дълго се получава кондензацията).
Разбира се, можете да проектирате инсталацията с радиатори, така че да се образува конденз, когато котелът работи с максимална мощност (когато температурата навън е -20 ° C). Но поради необходимостта да се използват радиатори с голяма площ, тогава тя не винаги се отплаща (особено когато има много радиатори), тъй като цената на инсталацията е очевидно по-висока.
Най-важните елементи
Защо явлението отделяне на топлина по време на кондензация не се използва във всички котли? Тъй като има свързани с него технически проблеми, чието решение е доста скъпо. А закупуването на по-скъпо устройство има смисъл само ако сумата от спестявания, получена благодарение на използваната технология, компенсира по-високата цена.
Разлики в конструкцията на обикновен газов котел и кондензационен котел
Какво е необходимо, за да се появи конденз в котела?
На първо място, всички компоненти в контакт с кондензат трябва да са устойчиви на корозия. Реакцията на водата със сяра, присъстваща в димните газове, произвежда киселина, така че кондензатът, който тече по стените на котела, е кисел. За щастие има малко сяра в газовото гориво и защитата срещу киселинен кондензат и неутрализирането им преди изпускането им в канализацията не са толкова скъпи, колкото в котлите за отопление на петрола, да не говорим за тези за твърди горива.
Топлообменниците в кондензационните котли трябва да осигуряват охлаждането на отработените газове, преминаващи през тях, така че температурата им да падне под точката на оросяване. Така че те имат достатъчно голяма повърхност и са изградени от алуминиева сплав и силиций, който прокарва топлина много добре и също е устойчив на корозия. Друг материал за производството на обменници е киселинно устойчивата (аустенитна) стомана, обикновено наричана благородна стомана. Той има по-нисък коефициент на топлопреминаване от алуминиевите и силициевите сплави, но тъй като топлообменниците от стоманени плочи имат няколко пъти по-тънки стени от лятата алуминиева сплав, те могат да отвеждат топлина поне толкова ефективно, а в същото време са още по-устойчиви на корозия.
Важно е кондензатът да може да тече свободно от стените на топлообменника и да не се натрупват отлагания по повърхността му, които възпрепятстват топлообмена. Следователно повърхността на обменника трябва да е гладка. Обменните устройства обикновено имат способността да се самопочистват, например като използват феномена на термично разширение на материала, от който са направени.
В газов котел е необходима система за отводняване на кондензат, за да не им достигне пламъкът на горелката, защото това би попречило на работата му (следователно конструкцията на горелката и топлообменника е напълно различна, отколкото в конвенционалните котли).
Като генерира отоплителна мощност от 10 кВт, кондензационният котел произвежда около 1 л на час (когато горивото е високометанен природен газ тип Е). Те имат кисела реакция, но такова количество (под 5% от общото количество канализация) не създава проблеми при навлизане директно в канализационната система, дори когато попаднат в пречиствателна станция за отпадни води. Само когато котелът има мощност над 25 kW, препоръчително е да използвате неутрализатор на кондензат под формата на малък резервоар, напълнен с гранули, съдържащи калциеви или магнезиеви съединения.
Горелките на кондензационните котли са изработени от скъпи материали, устойчиви на температури от 1000 ° C, до които може да се достигне пламък, дори когато котелът работи с непълна мощност. Елемент на много от тях е мрежата, която свети, отделя топлина от радиация. Важен параметър е обхватът на модулация на мощността на горелката - колкото по-голям, толкова по-добре. В кондензационните котли горелките могат да работят оптимално, изгаряйки гориво с намалена мощност дори под 20% от максималната. В същото време те отделят малко вредни вещества в атмосферата, което доказва много ефективното използване на химическата енергия на горивото, което води до висока ефективност.
Ниската температура на димните газове, излизащи от кондензационния котел, означава, че естествената сила на плавателна способност, необходима за преминаване през комина, е недостатъчна. Ето защо кондензационните котли имат изпускателни вентилатори. В същото време те изсмукват въздух и газ в горелката, което им позволява да бъдат смесени старателно, което е условие за ефективно изгаряне и по този начин висока ефективност. Предимството е възможността за контрол и регулиране на състава на горивната и въздушната смес чрез промяна на капацитета на вентилатора. Кондензационните котли от най-висок клас имат система за контрол на наличието на въглероден окис в изгорелите газове, появяващи се само когато в горелката постъпва твърде малко въздух. В тази ситуация скоростта на вентилатора се увеличава, така че изгарянето винаги е оптимално. Атмосферните горелки на обикновените котли не дават такава възможност.
Система за въздух и димни газове
Изпускателната система на котела и подаването на въздух към котела имат голямо влияние върху работата на котела. Поради това производителите препоръчват използването на фабрични сборни газове, които се тестват в сътрудничество с отделни устройства. Това гарантира, че оптималният коефициент на излишък на въздух (необходим за пълно изгаряне на горивото) се постига в целия диапазон на работа на горелката. Използването на нестандартна система за димни газове, особено ако не е направено в съответствие с препоръките на производителя на котела, може да доведе до намаляване на неговата ефективност и увеличен разход на гориво.
Поради киселинната реакция на кондензата, присъстващ в тръбата за димните газове поради ниската температура на димните газове, тяхната изпускателна система трябва да бъде направена от материали с висока устойчивост на корозия. Важно е също да бъдете нечувствителни към големи температурни промени и замръзване на кондензат (стените на комина не трябва да попиват вода). Материалът трябва да е незапалим. За котли със затворена горивна камера са предназначени концентрични тръби за димоотвод (тръба в тръбата), които едновременно изхвърлят димните газове (вътрешна тръба) и подават въздух към горелката (външна тръба). Това дава възможност за предварително загряване на въздуха с димни газове, което допринася за повишаване на ефективността на котела. В еднофамилни къщи е допустимо димоотвеждането през външната стена и да го прекрати на 0, 5 м от него, при условие че мощността на котела не надвишава 21 kW. Ако е по-голям, краят на кабела трябва да е над покрива.
В еднофамилна къща е допустимо излагането на димоходната тръба през външната стена и нейното прекратяване на 0, 5 м от нея, при условие че мощността на котела не надвишава 21 kW. Ако е по-голям, кабелът трябва да се води над покрива
Битова топла вода
Газовите котли обикновено се използват не само за отопление на къщата, но и за приготвяне на битова гореща вода. Поради тази причина те могат да бъдат разделени на еднофункционални и двуфункционални.
Еднофункционалните котли нямат вграден бойлер, но обикновено са подготвени за неговото свързване. Те имат електромагнитен клапан, който чрез превключване насочва потока на отоплителната среда към инсталацията за централно отопление или към нагревателя за топла вода. Капацитетът на нагревателя се избира в зависимост от нуждите и финансовите възможности (цената се увеличава с капацитета). Тези за еднофамилни жилища обикновено имат от 80 до 300 литра.Производителите ги предлагат в комплекти с котли с отоплителна мощност, адаптирани към техните параметри. Нагревателите, проектирани за сътрудничество с инсталирането на слънчеви колектори, имат голям капацитет (от 200 л). След това те са оборудвани с две вградени бобини - едната за захранване на отоплителната среда, подавана от котела, а другата - от колекторите.
Комбинираните котли са оборудвани с интегриран бойлер, който е в най-простия вариант поток. Той започва да загрява водата, когато кранчето се отвори - само количеството, което тече от него. Предимството на това решение е ниската цена. Но ако имаме нужда от много гореща вода за кратко време (например за пълнене на ваната), работата на такъв нагревател се оказва незадоволителна. Това е резултат от отоплителната мощност на котела. Само когато е над 25 kW, потокът от гореща вода, напускащ нагревателя, може да се счита за интензивен. И защото за отопление на дом, който е добре изолиран половината мощност е достатъчна, възниква проблем.
Прекалено високата максимална мощност на котела означава, че той работи неефективно през отоплителния сезон. Поради тази причина на пазара се появяват все повече устройства с двойна функция, оборудвани с резервоар за съхранение с капацитет от няколко (до около 100) литра, в който се съхранява магазинът за битова гореща вода. Тогава котелът може да има по-ниска максимална мощност, тъй като водата се взема от резервоара, а котелът го загрява дори след изключване на крана, докато температурата на целия му резерв, съхраняван в резервоара, достигне желаната стойност. Тъй като времето за загряване може да бъде по-дълго, отколкото за бойлер без резервоар за съхранение, е по-малка мощност.
Котлите с вградени резервоари за съхранение се различават по размери в сравнение с еднофункционални котли с интегриран резервоар за съхранение - те заемат по-малко място. Това е особено важно, когато се монтира в помещение, което не е отделно котелно.