Конденсатный котел для автономной системы отопления. Конденсаторный котел принцип действия
Газовый конденсаторный котел для отопления дома и квартииры
Газовый конденсаторный котел экономичнее, чем обычный. Его реальный КПД составляет порядка 95%. Максимальная эффективность достигается при работе в низкотемпературном режиме, который подходит для теплых полов. Эти агрегаты не только экономят ваши деньги, но и берегут природу, так как выбрасывают в атмосферу меньшее количество углекислого газа. При этом стоимость таких нагревателей не намного выше классических котлов.
Принцип работы газовых конденсаторных котлов
Оборудования данного класса позволяет максимально использовать тепло от сгорания газа. Принцип работы конденсатных котлов заключается в том, чтобы отдать тепло от угарного газа теплоносителю. При сгорании энергоносителя образуется дым. В котлах обычного действия этот дым выходит прямо в дымоход, при этом унося с собой на улицу много тепла. Экономия возможна за счет того, что горячий дым отдает свое тепло:
- обратке из отопления;
- воздуху, подаваемому в камеру сгорания.
В конденсационном котле газ проходит через специальный теплообменник и контактирует с трубами, по которым в нагреватель подается обратка из отопления. В ней температура воды составляет порядка 40 градусов, что несоизмеримо со степенью нагрева газа (140 градусов). Когда горячий поток наталкивается на более холодные трубы, происходит процесс температурообмена, при этом из-за резкого перепада на теплообменнике оседает конденсат. В дальнейшем он выводится из котла.
Лучше всего для утепления фасада дома из пеноблоков подходит пенопласт и минвата.
Выполнить расчет материалов утепление фасада можно на онлайн-калькуляторе.
После того как газ прошел теплообменник он попадает в коаксиальный дымоход – что это такое мы расскажем ниже. В нем тоже происходит теплообмен между исходящими и приточными потоками. В результате воздух, который подаётся в камеру горения, нагревается. Соответственно, на его нагрев будет израсходовано меньшее количество тепла, которое пойдет на подогрев теплоносителя.
Особенности конструкции конденсатных котлов
Чтобы эффективность котла была как можно выше нужно отобрать максимальное количество тепло от дыма. Мы уже сказали, что данный процесс происходит в два этапа. На первом дым отдает тепловую энергию в теплообменнике. Соответственно, его конструкция должна быть выполнена с учетом того, что:
- продукт сгорания топлива должен идти к патрубку дымохода как можно дольше, чтобы контакт с трубами из обратки был максимально долгим;
- площадь теплообмена должна быть как можно больше.
Следует учитывать, что в системе дымоудаления есть тяга. Благодаря ей угарный газ не попадает в помещение. Снижение тяги крайне опасно и может привести к летальному исходу – попадание дыма в помещение недопустимо, так как он очень токсичен. Выходит, что увеличить время пребывания продукта сгорания природного газа в теплообменнике можно только за счет удлинения канала, по которому выходит дым. При этом на его пути нужно обеспечить как можно большую площадь для теплообмена, поэтому на трубы обратки наваривается оребрение.
Кроме особой конструкции теплообменника, в газовых конденсатных котлах предусмотрена герметичная камера горения, воздух для пламени подается с улицы через коаксиальный дымоход. Он же служит для вывода дыма наружу. Циркуляция потоков принудительная и возможна благодаря вентилятору, установленному над камерой горения.
Коаксиальный дымоход – это труба меньшего диаметра, встроенная в трубу большего диаметра. По наружному кольцу выводится горячий дым, а по внутреннему – втягивается холодный воздух. Оба процесса происходят одновременно, поэтому через металлическую стенку возможен теплообмен.
Для сбора конденсата есть специальный резервуар. У разных производителей его объём может отличаться, но в среднем он составляет не более 250 грамм. От конденсатосборника нужно провести трубку в канализацию. Когда резервуар наполняется, происходит выброс. В некоторых странах запрещено сливать конденсат в канализацию без предварительной обработки, так как он может повредить коммуникации. Есть специальные фильтры, которые нейтрализуют агрессивный конденсат, делая его безопасным.
Заявленный и реальный КПД
По заявлению производителей газовых конденсаторных котлов его эффективность достигает 109%. Откуда такая цифра не ясно, но это противоречит сегодняшним законам физики, в частности, принципу сбережения энергии. Если КПД какого-либо прибора превышает 100%, значит – это вечный двигатель, так как вырабатывает больше энергии, чем потребляет. Соответственно излишек энергии может идти на подпитку прибора и так до бесконечности. В общем, производители врут. На самом деле КПД такого котла не больше 95%, что тоже весьма хорошо. По сравнению с обычными нагревателями этот показатель выше на 10%.
Преимущества и недостатки конденсационного котла
Начнем с того, что конденсатный котел экономит газ – это, несомненно, жирный плюс. Кроме этого, в атмосферу уходит более холодный дым, а значит, уменьшается и количество углекислого газа. Вы знали, что самая серьезная угроза нашей планете – это повышение концентрации углекислого газа в атмосфере? С данной проблемой не сравниться ничто. Значит, второй жирный плюс – сохранение экосистемы.
Есть такие утепленные панели для фасада, которые покрыты декоративным бетонным слоем. Это один из лучших вариантов для наружного утепления.
Многие спрашивают: «Можно ли включать кондиционер зимой на обогрев?» — можно, но только соблюдая температурный режим (указан в паспорте).
Такие котлы великолепно работают в низкотемпературном режиме – в этом случае их эффективность максимальная. Такой режим работы подходит для водяных теплых полов. Это один из лучших методов отопления дома. Полы теплые, конвекции нет, а соответственно и пыли, прогрев помещения равномерный – красота.
К недостаткам можно отнести только то, что конденсатный котел несколько дороже обычного и для его работы обязательно подключение к электросети. В остальном — это хороший выбор для установки в автономных системах отопления любых размеров. При равных с обычными котлами габаритах, конденсационные нагреватели значительно выигрывают по мощности.
utepleniedoma.com
Принцип работы конденсационного котла
Несмотря на буйное развитие технологий, и по сей день отапливать жилище газом наиболее выгодно. Но и газовое отопление претерпело значительные изменения со времени своего первого появления в нашей стране. Сегодня мы разберём принцип работы конденсационного котла, появившегося в результате совершенствования конструктивных особенностей агрегатов предыдущих поколений.
Жители продвинутых европейских стран умеют считать деньги, и выбрасывать их на ветер, даром расходуя энергоресурсы, у них считается непозволительной роскошью. Экономные европейцы уже сделали свой выбор в пользу конденсационных газовых котлов из-за существенного сбережения средств, связанных с их применением. Достаточно интересен и тот факт, что в некоторых государствах по закону нельзя использовать больше никакие другие газовые котлы.
Как это работает
Работа традиционного котла основывается на отходящих раскалённых газах, образованных из продуктов сгорания и попадающих затем в теплообменник. Тем самым, на теплоноситель передаётся львиная доля их энергии, при этом сами газы немного остывают. Ниже 160 градусов по Цельсию температуру не опускают, так как это может привести к возникновению конденсата, негативно влияющего на металлические детали котла.
В результате при сгорании топлива выпускается наружу довольно неслабая энергия. Наряду с этим, уходит в атмосферу и водяной пар, несущий в себе нереализованную тепловую энергию. Именно данную остаточную энергию и призваны использовать конденсационные котлы, причём самым оптимальным образом.
Из школьного курса физики известно о так называемом явлении точки росы. Оно характеризует температуру, при которой водяной пар переходит в конденсирующее состояние, что приводит к образованию росы. Принцип работы конденсационного котла построен по той же задумке: газы остывают до температуры около 55 градусов (точка росы для водяных паров), и затем конденсируются в теплообменнике. В систему отопления направляется выделяемое при этом процессе тепло.
Устройство
Как уже было сказано, пар конденсируется в теплообменнике. Именно этот элемент и является самым главным в котле. Заглянув в устройство конденсационного котла, теплообменников обнаружится сразу два. Почему так много?
Один из них является первичным, и работает он точно так же, как и обычный. Оставшиеся после прохождения первичного теплообменника горячие вещества попадают во вторичный теплообменник(конденсационный).
В целях повышения энергоэффективности последний изготавливают в форме труб, имеющих сложное сечение. Кроме всего прочего, они имеют ещё одни спиралевидные рёбра. Этим достигается лучшее соприкосновение с паром, положительно влияя на КПД. Температура отходящих газов доводится до отметки ниже точки росы за счёт подачи холодной воды, попутно увеличивая температуру в самом носителе. Иными словами, имеет место процесс рекуперации. В данном случае под рекуперацией следует понимать восстановление энергии, потраченной при сгорании топлива, которая затем ещё раз прогоняется через конденсационный котёл. К тому же, есть тут и горелки, поддерживающие баланс газа по отношению к воздуху.
Всё это позволяет экономить до 20% на отоплении. Также, если вас это беспокоит, такие котлы гораздо меньше загрязняют окружающую среду.
Интересно, что сама идея схемы использования конденсационного пара возникла больше века назад, но воплотить её в жизнь стало возможно только в наше время.
spechouse.ru
| Основное назначение конденсационного устройства — создание и поддержание как можно более низкого давления в выпускной части турбины, конденсация отработавшего пара и возврат его в систему питания паровых котлов. Известно, что чем выше начальные и ниже конечные параметры пара, тем больший будет располагаемый теплоперепад и большая часть тепловой энергии пара может быть превращена в механическую работу. Понижение давления ниже атмосферного в конденсаторе происходит за счет того, что поступающий в него пар искусственно охлаждается. При охлаждении пар конденсируется и объем его во много раз уменьшается. Так, например, при давлении 0,005 Мн/м2 объем конденсата меньше, чем объем пара почти в 30 тысяч раз. При таком уменьшении объема в герметически закрытом конденсаторе создается очень большое разрежение. В современных паротурбинных установках в выпускном патрубке поддерживается давление 0,005—0,003 Мн/м2. Это означает, что конденсация пара будет происходить при температуре 32—24° С, и при этом должно быть отведено большое количество тепла отработавшего пара. В процессе работы в конденсатор непрерывно поступает отработавший пар турбин и, следовательно, должна непрерывно подводиться охлаждающая вода, которая после нагревания удаляется. Для каждой турбинной установки устанавливается наивыгоднейший вакуум, который обычно не превышает 95—97%, так как дальнейшее углубление вакуума приводит к значительному увеличению размеров конденсатора, большой мощности циркуляционных насосов и значительному расходу охлаждающей воды. В современных судовых турбинных установках применяют исключительно конденсаторы поверхностного типа, в которых отработавший пар конденсируется на охлаждающей поверхности конденсатора, состоящей из рядов латунных трубок, внутри которых циркулирует забортная вода. Образующийся конденсат собирается в нижней части конденсатора, откуда кондеисатным насосом подается в систему питания паровых котлов. Таким образом, паровой котел многократно питается одной и той же водой-конденсатом. Это уменьшает образование накипи на внутренних поверхностях котла, а также отложение солей на турбинных лопатках. Внутрь конденсатора попадает вместе с паром воздух, который не конденсируется. Кроме того, воздух просачивается через неплотности, в результате чего для поддержания вакуума необходимо обеспечить непрерывный отсос его из конденсатора в атмосферу. Для этой цели используют паровые эжекторы.
На рис. 46 показана примерная схема конденсационного устройства. Отработавший пар из паровой турбины поступает в конденсатор 5, где, соприкасаясь с холодными трубками, охлаждается и конденсируется. Охлаждающая вода из-за борта подается циркуляционным насосом 1. Конденсат откачивается конденсатным насосом 2. Воздух удаляется с помощью пароструйного эжектора 3, который отсасывает его по трубопроводу 4 в атмосферу. По движению циркуляционной (забортной) воды конденсаторы делятся на одно-, двух-, трех- и четырехпроточные. Наибольшее применение имеют двух- и трехпроточные конденсаторы. В зависимости от конструкции различают конденсаторы регенеративные и нерегенеративные. Регенеративными называются конденсаторы, у которых трубки расположены так, что часть отработавшего пара по выходе из турбины непосредственно попадает в его нижнюю часть, где, соприкасаясь со стекающим с трубок конденсатом, подогревает его. Благодаря этому температура конденсата приближается к температуре поступающего пара.
Принцип действия поверхностного конденсатора, схематически изображенного на рис. 47, заключается в следующем. Конденсатор состоит из цилиндрического сварного стального корпуса 2, внутри которого размещены тонкостенные латунные трубки 3, закрепленные в трубных досках 4 и 11. К трубным доскам примыкают водяные камеры 5, 9 и 12. Охлаждающая забортная вода подводится через патрубок 6 в камеру 5, проходит по нижним рядам трубок в камеру 12, а затем по верхним рядам — в камеру 9. Нагретая вода через патрубок 8 отводится за борт. Передние водяные камеры разделены перегородкой 7, что заставляет поток охлаждающей воды пройти по трубкам вдоль конденсатора два раза. Такой конденсатор называется двухпроточным. В трехпро- точных конденсаторах обе водяные камеры имеют перегородки и забортная вода совершает три хода. Отработавший пар поступает в конденсатор через горловину 10, соединяющую его с турбиной, соприкасается с поверхностью трубок и конденсируется, образуя разрежение в паровой части конденсатора. Конденсат стекает вниз и собирается в сборнике 1; откуда специальным насосом отводится в питательную систему котельной установки судна. Отсос воздуха из парового пространства конденсатора производится воздушным насосом (эжектор) через патрубок 13, расположенный сбоку. |
vdvizhke.ru
Конденсационный котел отопления: что это такое, принцип работы, инструкция, видео и фото
Конденсационные газовые котлы, плюсы и минусы которых следует обязательно учитывать при выборе модификации – отличный вариант решения проблемы автономного отопления.
Все выпускаемые на сегодняшний день модели отличаются конструкционными особенностями и внутренним устройством.
Подробно о данном типе оборудования читайте ниже.
Конденсационный газовый котел — принцип работы
Основным принципом работы любого оборудования конденсационного типа является способность пара в процессе охлаждения переходить в жидкое состояние.
Сам процесс перехода сопровождается высвобождением некоторого количества тепловой энергии, что позволяет значительно снизить расход топлива и повышает коэффициент полезного действия.
Принцип действия конденсационного оборудования представлен несколькими поочередными этапами:
- прохождение продуктов сгорания через первый теплообменник, с охлаждением до температурных показателей выше точки росы и передачей тепловому носителю порядка 90% всей энергии;
- подача продуктов сгорания внутрь конденсируемого теплообменника с последующим их охлаждением до температурных показателей в 50 о С;
- осуществление конденсации пара и передачи скрытой энергии на уровне 10% тепловому носителю;
- поступление конденсата внутрь специального резервуара, и последующее его выведение посредством специальных труб нейтрализующих резервуаров.
Следует отметить, что для изготовления конденсируемого теплообменника обязательно должны применяться современные и высококачественные материалы, обладающие отличными противокоррозионными характеристиками.
Принцип работы конденсационных котлов
Чаще всего с этой целью используются алюминиево-кремниевые сплавы, а также надежная нержавеющая сталь, отличающиеся долговечностью и не подвергающиеся разрушению под действием агрессивных конденсатов.
В современном отопительном оборудовании, представленном газовыми котлами, показатели распределения включают в себя полезную энергию, лучистое тепло и потери, удаляемые с продуктами сгорания непосредственно в атмосферу, но КПД конденсационного котла выше традиционных приборов примерно на 15%.
Плюсы использования
Конденсационное оборудование на протяжении многих лет вполне успешно используется на территории большинства европейских стран. Относительно недавно современные газовые котлы конденсационного типа стали востребованы и в странах всего постсоветского пространства, что обусловлено наличием значительных преимуществ таких устройств по сравнению с уже привычными, традиционными конструкциями.
К числу основных преимуществ конденсационных котлов для обустройства системы автономного отопления можно отнести:
- высокий коэффициент полезного действия при снижении расхода потребления топлива примерно на четверть от среднего общего объёма;
- относительно небольшие размеры оборудования и достаточно компактный внешний вид моделей настенного исполнения;
- возможность получить оборудование небольших габаритов, мощность которого будет в три раза выше, чем эти же показатели при использовании традиционных конструкций с аналогичными размерами;
- гарантированно низкие показатели токсичных атмосферных выбросов, образующихся в процессе эксплуатации газового котла такого типа;
- практически полностью бесшумная работа оборудования;
- снижение стоимости отводной трубы за счёт меньшего диаметра дымохода.
В зависимости от площади отапливаемого помещения и уровня его утепления, есть возможность подобрать оптимальный вариант конструкции из достаточно широкой модельной линейки.
В наиболее современных моделях устанавливаются высокотехнологичные и удобные горелки, позволяющие максимально эффективно осуществлять смешивание воздуха и магистрального газа, что помогает сделать работу конденсационного котла наиболее эффективной.
Любое газовое оборудование требует обслуживания. Что входит в обслуживание газовых котлов — информация для пользователей котельного оборудования.
Модели газовых котлов Беретта и их технические характеристики представлены здесь.
Котел на жидком топливе выбирают пользователи, у которых нет возможности подключить газ. Принцип работы котла на солярке рассмотрим в этом материале.
Минусы применения
При достаточно большом количестве преимуществ, существуют и некоторые особенности или, условно говоря – недостатки, которые следует учитывать при выборе, установке и обслуживании конденсационных котлов:
- Недостаточно высокие температурные показатели прогрева воздушных масс в отапливаемом помещении. Такая особенность связана с соотношением температуры теплового носителя на подачу и «обратку» — 55°C к 35°C, что очень эффективно только при обустройстве системы «теплые полы». Применение конденсационного котла в традиционной системе отопления потребует обязательной установки нескольких дополнительных радиаторов.
- В процессе эксплуатации конденсационного отопительного прибора появляется необходимость обеспечивать утилизацию всего выделяемого конденсата, который содержит определенное количество токсичной кислоты. Химический состав такого конденсата не позволяет использовать для слива локальные канализационные системы, представленные традиционными септиками.
При обустройстве отопительной системы с применением конденсационного котла, на этапе проектирования обязательно предусматривается отдельная система, позволяющая эффективно нейтрализовать конденсат.
КПД конденсационного котла
Эксплуатация оборудования с мощностью не более 35Вт при наличии централизованной канализационной системы не потребует установки дополнительного отводного нейтрализатора.
Не только функциональность и конструкционные особенности, но также стоимость, напрямую зависят от назначения, мощности и модели конденсационного котла. Все одноконтурные модели применяются исключительно для обогрева, а двухконтурные конструкции также позволяют обеспечить подогрев воды.
Особую популярность снискали следующие производители и модели:
- настенные газовые конденсационные модели Рrоthеrm «Рысь» – стоимостью от 35 тысяч рублей;
- настенные газовые котлы конденсационного типа BAXI – стоимостью от 48 тысяч рублей;
- настенные газовые конденсационные модели Ariston – стоимостью от 60 тысяч рублей;
- настенные газовые конденсационные котлы VAILLANT – стоимостью от 58 тысяч рублей.
Следует отметить, что на сегодняшний день линейка газового конденсационного оборудования выпускается большинством производителей, и может быть представлена моделями премиум-класса, среднего класса или эконом-класса.
Первый вариант представлен, как правило, немецкими брендами, и отличается удобством и безопасностью эксплуатации, стильным дизайном, бесшумной работой и соответствием всем европейским экологическим стандартам.
Демонстрация преимуществ конденсационных котлов
К средней ценовой категории относятся модели, выпускаемые под торговой маркой BAXI. Такие конструкции являются комфортными, экономичными и экологичными, могут быть одно- и двухконтурными, настенными или напольными. Эконом-класс представлен корейскими и словацкими производителями.
Такие адаптированные к эксплуатации в российских условиях модели отличаются простым функционалом и минимальным количеством сложных опций.
К основным достоинствам оборудования эконом-класса можно отнести приспособленность к перепадам давления и частым сбоям в системе электрического снабжения.
Газификация доступна повсеместно — думают многие. На самом деле это не так. Дровяные котлы длительного горения для отопления дома используются как раз там, где газ провести невозможно либо очень дорого.
Если вам интересно, как утроен водогрейный котел на твердом топливе, смотрите эту статью.
Заключение
При выборе конденсационного котла специалисты рекомендуют учитывать не только личные потребности и характеристики оборудования, то также возможность выполнения быстрых ремонтных работ, а также наличие в свободном доступе запасных частей. В этом плане все модели, относящиеся к средней ценовой категории, занимают лидирующие позиции.
Видео на тему
Источники: http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/kondensacionnye-gazovye-kotly-plyusy-i-minusy.html
remont-bb.ru
