Принцип работы конденсационного котла. Принцип работы конденсационного котла
Принцип работы конденсационного котла
Такое понятие, как конденсационный котел, появилось в теплоэнергетике относительно недавно. Первые модели конденсационных котлов появились еще в Европе в 50-е года прошлого столетия, но они были далеки от совершенства. Модели, более или менее похожие на современные, появились немного позже, в 70-х годах. Поэтому позволим себе считать именно 70-е года XX века временем рождения конденсационных котлов. Рачительные европейцы уже тогда задумывались об экономии топлива, в СССР же эти вопросы на повестку дня не выносились. В те времена топлива было хоть завались, а на несколько десятилетий вперед смотреть никто особо не собирался.
Конденсационный котел Buderus Logano PlusИтак, принцип работы конденсационного котла, как можно убедиться из его типа, основан на явлении конденсации – перехода вещества из газообразного состояния в жидкое, происходящего с выделением теплоты. Чтобы разобраться в отличии принципа работы конденсационного котла от традиционного, рассмотрим вначале принцип работы хорошо всем знакомого обычного газового водогрейного котла.
При сгорании газа в топке, образуются дымовые газы с температурой около 1200-1400°С, которые, двигаясь по трубам теплообменника, нагревают воду, находящуюся в межтрубном пространстве теплообменника. Сами же дымовые газы, отдавая тепло воде, охлаждаются до 140-160°С и после прохождения по теплообменнику выходят в дымоход, откуда уже выбрасываются в окружающую среду. Ниже дымовые газы охладиться уже не могут, так как при этом возможно уменьшение тяги в дымоходе и выпадение агрессивного конденсата. Согласитесь, выбрасывать на улицу газы с температурой 150°С – это роскошь. Их тепло еще вполне можно использовать для полезных нужд, да и для окружающей среды такие выбросы неимоверно вредны.
Принцип работы конденсационного котлаПринцип работы же конденсационного котла состоит в использовании этой самой оставшейся энергии дымовых газов. Дело в том, что в конденсационном котле, в отличие от традиционного, имеется два теплообменника. Теплообменник первичного контура функционирует точно так же, как и в традиционных котлах. Дымовые газы проходят сквозь теплообменник, отдавая энергию, но при этом, не остывая ниже точки росы (температуры, при которой происходит образование конденсата – т.е. конденсация). Во вторичном теплообменнике уходящие газы подогревают теплоноситель, возвращающийся из системы. Водяной пар, который конденсируется на стенках вторичного теплообменника, отдает скрытую энергию (ту энергию, которые традиционные котлы взять не в состоянии) воде. Таким образом, именно во вторичном теплообменнике происходит дополнительный отбор тепла у продуктов сгорания, которые на момент выхода из теплообменника имеют температуру всего на 10-15°С выше, чем теплоноситель. Проблема коррозии, которую вызывает выпадающий агрессивный конденсат, успешно решается с помощью коррозионно-устойчивых и кислотостойких материалов, таких как нержавеющая сталь или силумин (алюминиево-кремниевый сплав). Выпадающий конденсат собирается в специальном резервуаре и отводится в канализацию. Правда, в некоторых европейских странах, в частности, в Германии, приняты санитарные нормы, требующие нейтрализовать конденсат перед сливом в канализацию. Мы же пока к таким требованиям не пришли, но со временем они у нас обязательно появятся. Вопросы экологии нынче уж очень актуальны.
Принцип работы конденсационного котла обуславливает массу преимуществ по сравнению с традиционными котлами. Они будут рассмотрены позже в отдельной статье. Благо, преимуществ у конденсационного котла немало.
teplovichek.com
Принцип работы и практическое применение газовых конденсационных котлов
При работе конденсационных газовых котлов используется тепло, которое выделяется при сгорании газа и конденсации пара. Данный принцип действия настенного и напольного оборудования делает расход топлива максимально экономичным. Если вы купите отопительный котел конденсационного типа и подключите его к низкотемпературной системе, потребление газа снизится приблизительно на 20 % в год. Еще одним значительным преимуществом оборудования данного типа является его экологичность.
Принцип работы
В процессе сгорания газа в конденсационных напольных и настенных газовых котлах происходит образование водяного пара высокой температуры. В конденсационном оборудовании выделенные пары собираются в виде воды на поверхностях первичного теплообменника, который изготавливается из нержавеющей стали. В других видах отопительного оборудования пар вместе с другими продуктами горения выводится через дымоход. В газовых конденсационных котлах для этих целей используется специальная трубка. Когда пар собирается на поверхностях в виде воды, выделяется тепло, возвращающееся затем в ГСВ или отопительную систему. Этот фактор обеспечивает высокое значение КПД и высокую эффективность работы настенного и напольного конденсационного оборудования.
Практическое применение
Напольные или настенные газовые конденсационные котлы применяются для радиаторного отопления или организации системы теплого пола. Для радиаторного отопления для подающей линии принимается расчетная зимняя температура – 70 °С, для обратной линии – 50 °С. Главным фактором при создании условий для конденсации является температура воды в обратной линии. Важно, чтобы она была значительно ниже температуры точки росы. При расчетной зимней температуре - 20 °С t° обратной воды достигает температуры точки росы. Таким образом, конденсационный газовый котел будет работать весь год в режиме конденсации. При покупке и установке системы теплых полов, где температура подачи воды равна 40°С, а температура в обратной линии - 30 °С, повышается полнота конденсации. В данном случае в течение отопительного сезона t° обратной воды будет намного ниже температуры точки росы. За счет этого настенное оборудование и газовый напольный котел начнет функционировать более эффективно.
www.viessmann.ru
Принцип работы конденсационного котла
Принципы, на которых основана работа котлов конденсационного типа
Использование индивидуального газового котла значительно повышает уровень комфорта. Применение такого оборудования возможно именно тогда, когда это необходимо. Повышенные затраты на содержание изношенных отечественных муниципальных сетей учитываются в расчетах с потребителями. Если же установить собственную качественную технику, то сам владелец сможет подобрать заранее подходящие ему параметры. Наиболее экономичными в настоящее время являются газовые котлы конденсаторного типа.
Физические принципы работы оборудования и их правильное использование на практике
Главный принцип работы конденсационного котла – это извлечение остаточного тепла отработанных газов. Для этого нагретые водяные пары осаждаются на охлажденных поверхностях. Этот процесс сопровождается переходом вещества в жидкое состояние и одновременным повышением температуры теплоносителя.
В котлах конденсационного типа за основным рабочим объемом устанавливается дополнительный теплообменник. Именно в нем производятся описанные выше процедуры. После такой обработки газообразная смесь очищается от различных примесей.Ее температура понижается, поэтому для последующего перемещения можно применять трубы из менее стойких материалов.
В некоторых рекламных материалах отмечается особо, что коэффициент полезного действия новых моделей котлов такого типа превышает 100%.
Но всем известно из школьных курсов физики, что такое в принципе невозможно. На самом деле такая формулировка допустима. В ней опытные маркетологи умело использовали особенности определений. Специалисты используют для расчетов две величины, в которых учитывается или нет доля, которая относится к конденсации пара. Если ее сохранить, то КПД будет ниже отмеченного порога, но выше, чем при использовании аналогичной техники, созданной по классической схеме.
Если обратиться к историческим фактам, то станет ясно, что данные принципы не являются новейшим открытием. О них было известно более века назад. Но в те времена не было достаточно стойких к коррозийным процессам и относительно недорогих материалов. Во влажной среде, в присутствии кислот и других агрессивных соединений, процессы окисления способны быстро разрушить металл.
В современных котлах конденсационного типа контактирующие с газами поверхности создают из нержавеющей стали, иных материалов, не подверженных отмеченным выше воздействиям. В среднем они на 15% экономичнее по сравнению со стандартными моделями. Точные цифры зависят от разницы температур теплоносителя и воздуха на улице. Чем она больше, тем эффективнее работает оборудование. Именно по этой причине производители рекомендуют создание условий, при которых температура жидкости, поступающей из обратного контура для нагрева, не была выше +60°С.
Какие можно использовать дополнительные преимущества современных котлов
В классических котлахпроисходит не только пустая утилизация полезных ресурсов. Вместе с горячим воздухом в окружающее пространство попадает сажа, различные вредные химические соединения. Такое загрязнение среды запрещено во многих странах Евросоюза. Там разрешается установка только конденсационных установок.
Перечислим далее некоторые иные дополнительные преимущества, которые можно получить, используя новое оборудование данного типа:
- Невысокая температура отработанных газов и незначительное количество загрязнений. Для удаления таких отходов вполне достаточно будет дешевой короткой трубы из пластика, которую можно установить в стене здания.
- Современный газовый котел конденсационного типа оснащается специальными устройствами, контролирующими процесс горения в непрерывном режиме. Это позволяет автоматически, без вмешательства пользователя, производить необходимые корректировки по расходу используемых ресурсов.
- Оптимизация горения производится также с помощью специального вентилятора. Он монтируется на участке подачи газа, улучшает состав горючей смеси.
Совокупная оценка основных и дополнительных параметров позволяет сделать вывод о целесообразности использования такого оборудования. Они пригодится для создания эффективных автономных систем теплоснабжения и обогрева. Его выгодно использовать при замене устаревших котлов.
openstroi.ru
