Treść artykułu
- Gazowy kocioł kondensacyjny (kondensacyjny)
- Skąd się bierze „dodatkowa” wydajność kotłów kondensacyjnych?
- Charakterystyka kotłów kondensacyjnych
- Przegląd porównawczy kotłów gazowych
Dziś w naszym artykule porozmawiamy o kotłach kondensacyjnych. Zastanów się nad projektem, zasadą działania, ich zaletami i wadami, jakie parametry oprócz ceny powinny wybrać takie kotły. Przyjrzyjmy się trzem markom kotłów gazowych z określeniem najlepszego.
Dlaczego kotły gazowe są najbardziej popularne wśród właścicieli domów? Odpowiedź jest prosta – nie ma obecnie bardziej opłacalnego źródła energii wykorzystywanej do ogrzewania domu i podgrzewania wody na potrzeby domowe niż główny gaz ziemny. Pozostaje więc tylko wybrać kocioł gazowy, kierując się … czym? Cena, upomnienia sprzedawców, pstrokate rekomendacje krewnych i znajomych, rozpoznawalność marki? Opis kotłów kondensacyjnych, zalecenia dotyczące wyboru konwencjonalnego kotła gazowego, analiza porównawcza kilku modeli w celu określenia najlepszego z nich – w tym artykule.
Gazowy kocioł kondensacyjny (kondensacyjny)
Do wyboru konwencjonalnych kotłów gazowych wrócimy później, ale na razie rozważymy jeden interesujący ich podgatunek – kotły kondensacyjne, których producenci obiecują ponad 100% sprawności. Jak to w ogóle możliwe – sprawność przekracza 100%, bo jest to sprzeczne z podstawami fizyki?
Zwykły kocioł gazowy, którego modele są szeroko rozpowszechnione w WNP, przekazuje energię cieplną uzyskaną w wyniku spalania gazu ziemnego do nośnika ciepła systemu grzewczego przez stalowy lub żeliwny wymiennik ciepła. Jednak powstałe spaliny i para wodna, której temperatura wynosi około 120 ° C, nie są wykorzystywane do celów grzewczych. Ciepło z pary w konwencjonalnym kotle nie może zostać przekazane do chłodziwa, ponieważ zawarta w nim wilgoć jest niezwykle szkodliwa dla jego struktury, ponieważ gdy ochładza się i skrapla, nieuniknione jest zużycie korozyjne, znaczne pogorszenie jakości spalania gazu i osadzanie się kondensatu na powierzchni komina. Straty energii cieplnej uciekającej wraz z parą stanowią około 10% całkowitej wydajności kotła gazowego na jednostkę czasu.
Zasada działania konwencjonalnego kotła gazowego: 1 – dostawa gazu; 2 – palnik atmosferyczny; 3 – przepływ powrotny chłodziwa; 4 – podgrzewany wylot chłodziwa; 5 – produkty spalania
Para wodna zawarta w spalinach skrapla się w określonych temperaturach chłodziwa – poniżej 57 ° C. Im niższa temperatura chłodziwa, tym bardziej intensywna jest kondensacja, tym więcej energii cieplnej jest pobierane z pary wodnej. Maksymalną sprawność gazowego kotła kondensacyjnego uzyskuje się przy najniższej temperaturze czynnika grzewczego w obiegu powrotnym instalacji grzewczej. Na przykład przy różnicy temperatur między zasilaniem a powrotem wynoszącą 15 ° C (zasilanie 80 ° C, powrót 65 ° C) sprawność kotła kondensacyjnego będzie nie większa niż 97%, czyli szczególnie zauważalna różnica w porównaniu ze sprawnością konwencjonalnego kotła gazowego (93–95 %) nie będzie. Aby uzyskać najwyższą wydajność, kocioł kondensacyjny należy zamontować w niskotemperaturowych instalacjach grzewczych, tzn. Optymalna różnica temperatur między zasilaniem a powrotem wynosi odpowiednio 50 i 30 ° C. Tylko w tym przypadku uzyskuje się sprawność kotła ok. 107% przy jednoczesnej oszczędności gazu ziemnego ok. 17% dzięki palnikowi atmosferycznemu.
Schemat działania kotła kondensacyjnego: 1 – powietrze palnika; 2 – dostawa gazu; 3 – wylot chłodziwa; 4 – główny wymiennik ciepła; 5 – rekuperacyjny wymiennik ciepła; 6 – dopływ chłodziwa; 7 – wyciąg dymu; 8 – spust kondensatu
Gazowe kotły kondensacyjne, zdolne do pozyskiwania energii cieplnej z pary wodnej, wyposażone są w specjalny wymiennik-rekuperator, w którym para ta zostaje skroplona i oddaje ciepło krążącej w systemie grzewczym wodzie. Przy projektowaniu takich kotłów stosuje się dwa rodzaje wymienników ciepła – płytowe (żebrowane) i rurowe.
Płytowy wymiennik ciepła jest strukturą plastra miodu utworzoną z cienkich metalowych paneli zespawanych razem z obróceniem o 90 ° pomiędzy każdą parą paneli. Rekuperatory płytowe mają zwykle duże gabaryty, dlatego najczęściej stosowane są w wielkogabarytowych kotłach kondensacyjnych do zastosowań przemysłowych i domowych. Rekuperator rurowy składa się z kilku skręconych rurek o cienkich ściankach – w każdej z nich powstaje wirowy przepływ gazu, dociskający się do ścian, co pozwala na zwiększenie intensywności wymiany ciepła przy jednoczesnym zmniejszeniu oporu kanału, przez który przechodzą spaliny. Nawiasem mówiąc, to rekuperatory rurowe są stosowane w zaworach zasilających wbudowanych w hermetyczne plastikowe ramy okienne. Ze względu na niewielkie rozmiary i dość wysoką sprawność rurowe wymienniki ciepła znajdują szerokie zastosowanie w budowie domowych kotłów kondensacyjnych..
Kondensacyjny wymiennik ciepła rurowy
Konstrukcja kotła kondensacyjnego obejmuje dwa wymienniki ciepła – pierwotny i rekuperacyjny. Pierwotny wymiennik ciepła jest wykonany z żeliwa lub stali, jest identyczny z wymiennikami ciepła konwencjonalnych kotłów gazowych, jest w stanie odebrać większość ciepła wytwarzanego przez płomień palnika. Wzdłuż ścieżki spalin wewnątrz korpusu kotła zamontowany jest rekuperator płytowy lub rurowy – odbiera pozostałą energię cieplną poprzez skraplanie pary wodnej przy temperaturze chłodziwa poniżej punktu rosy. Płyn chłodzący przepływający rurami wewnątrz rekuperatora pochłania energię cieplną, a powstały ciekły kondensat gromadzi się na ściankach wymiennika ciepła i spływa do specjalnej misy, stamtąd przez plastikową rurkę do kanalizacji. Ze względu na dużą agresywność chemiczną kondensatu rekuperatory i tace wykonane są z materiałów odpornych na korozję chemiczną, takich jak stal nierdzewna i silumin (stop aluminiowo-krzemowy).
Dzienna ilość wypuszczanego kondensatu w przybliżeniu odpowiada wydajności kotła kondensacyjnego – na przykład kocioł o mocy 20 kW wypuszcza około 20 litrów kondensatu dziennie. W krajach europejskich do takiego kondensatu obowiązują surowe normy, ze względu na jego agresję chemiczną konieczne jest zainstalowanie filtrów neutralizacyjnych pomiędzy spustem kotła a kanalizacją zawierającą granulat wapnia lub magnezu. Obecnie w Rosji nie ma wymagań dotyczących odprowadzania kondensatu z kondensacyjnych kotłów gazowych..
Skąd się bierze „dodatkowa” wydajność kotłów kondensacyjnych?
Energia cieplna generowana przez kotły gazowe tradycyjnie obliczana była ze spalania paliwa (ciepło netto), czyli nie brano pod uwagę ciepła, które oddawało się wraz z parą wodną, gdyż nie było możliwości jego wydobycia przed pojawieniem się kotłów kondensacyjnych. Różnica w sprawności pomiędzy kotłami konwencjonalnymi i kondensacyjnymi wynosi około 10-15% – stąd zalety tego ostatniego typu kotłów, których sprawność obliczana jest na podstawie ciepła wyższego z uwzględnieniem ciepła kondensacji.
W rzeczywistości (z punktu widzenia wyższego ciepła) sprawność konwencjonalnych kotłów gazowych nie przekracza 80%.
Charakterystyka kotłów kondensacyjnych
Istnieje wiele pozytywnych aspektów kotłów gazowych tego typu:
- duża moc w kompaktowym rozmiarze. Na przykład naścienne kotły gazowe o konwencjonalnej konstrukcji nie mogą mieć wyższej mocy niż 35 kW, aw przypadku ściennych kotłów kondensacyjnych moc jest ograniczona do 120 kW;
- straty ciepła nie przekraczają 2% całkowitej wytworzonej energii cieplnej;
- palnik o specjalnej konstrukcji pozwala dokładniej kontrolować tryby aktywacji i wyłączania kotła, w wyniku czego uzyskuje się oszczędność paliwa
- niska temperatura pracy pozwala na zastosowanie ich w systemach grzewczych takich jak ogrzewanie podłogowe i listwowe – kotły kondensacyjne doskonale sprawdzają się w systemie dwuprzewodowym;
- zminimalizowane zostają emisje energii cieplnej i szkodliwych substancji do atmosfery;
- zastosowanie wysokiej jakości materiałów do budowy wymienników ciepła podwaja żywotność takich kotłów w porównaniu z konwencjonalnymi;
- przy tej samej wydajności kotły kondensacyjne zajmują mniej miejsca niż konwencjonalne kotły gazowe.
Najwyższą sprawność kotłów kondensacyjnych obserwuje się w systemach grzewczych dużych budynków – od 200 m2. Do ogrzania takiego domu potrzebny jest mocny kocioł o dużym zużyciu gazu ziemnego, aw tym przypadku kocioł kondensacyjny o wysokiej sprawności i ekonomicznym zużyciu paliwa jest po prostu niezastąpiony..
Wady kotłów kondensacyjnych:
- potrzeba szczelnego komina z wymuszonym wywiewem. Jednocześnie należy zwrócić uwagę na elastyczność kotłów tej konstrukcji w stosunku do wylotu kanału kominowego i to nie tylko dla modeli podłogowych, ale także ściennych. W konwencjonalnych kotłach gazowych wylot komina jest ograniczony do ściśle określonego punktu;
- zależność od energii elektrycznej – w przypadku jej braku kocioł automatycznie się wyłączy, zatrzymując palnik i dopływ gazu ziemnego;
- najwyższą sprawność kotła kondensacyjnego uzyskuje się w niskotemperaturowych systemach grzewczych. W konwencjonalnych systemach grzewczych o temperaturze chłodziwa w granicach 80 ° C sprawność takiego kotła nie różni się od wydajności konwencjonalnego kotła gazowego, ponieważ nie będzie wtórnego poboru ciepła;
- wysoki koszt ze względu na drogie materiały zastosowane w konstrukcji (tańsze materiały nie są odporne na korozję chemiczną spowodowaną kondensacją). Ceny kotłów kondensacyjnych są dwukrotnie wyższe od kosztów kotłów konwencjonalnych.
Gazowe kotły kondensacyjne nie są produkowane w Rosji, prezentowane są głównie europejskie produkty włoskich firm Baxi, Ferroli i Hermann, niemiecki Vaillant, słowacki Protherm..
Przegląd porównawczy kotłów gazowych
Rozważmy trzy modele kotłów gazowych typu „zwykłego” i wybierzmy najlepszy kocioł do zakupu. Poniżej przeanalizujemy charakterystykę kotłów stojących trzech producentów – Baxi (Włochy), Protherm (Słowacja) i JSC „ZhMZ” (Rosja). Moc cieplna opisanych modeli wynosi około 16 kW.
Specyfikacje Baxi Slim 1.150 i Protherm Bear 20 TLO Zhukovsky AOGV-17.4-3 „Comfort” Wydajność cieplna Moc znamionowa, kW 14.9 17 17.4 Obszar ogrzewany, m2 130 140 140 Wydajność,% 90 90 88 Maksymalna temperatura wody w wymienniku ciepła, ° C 85 85 90 Zakresy temperatur pracy Pierwszy stopień (ogrzewanie grzejnikowe), ° C 30–85 do 85 do 90 Drugi stopień (ciepła podłoga), ° C 30–45 nie nie Zapłon Rodzaj zapłonu elektryczny element piezoelektryczny element piezoelektryczny Zużycie energii Częstotliwość zasilania, Hz 50 – – Zużyta energia elektryczna, W. 120 – – Kontrola Działający termostat elektroniczny mechaniczny mechaniczny Przełącznik bezpieczeństwa jest jest jest Automatyczne wyłączanie dopływu gazu po zgaśnięciu płomienia jest jest jest Automatyczne wyłączanie w przypadku przegrzania jest jest jest Czujnik trakcji jest jest jest Charakterystyka ogólna Rodzaj powłoki pionowy monoblok pionowy monoblok pionowy monoblok Materiał korpusu żeliwo i stal żeliwo i stal stal Sylwetka prostokątny prostokątny bułczasty rodzaj instalacji piętro piętro piętro Typ komory spalania otwarty otwarty otwarty Materiał wymiennika ciepła żeliwo żeliwo stal Typ palnika atmosferyczny atmosferyczny atmosferyczny Rodzaj paliwa (z wymianą palnika na wentylator) G20 / G30 G20 / G30 G20 / G30 Ciśnienie wlotowe paliwa G20 (metan), mbar 20 13–20 6,5-18 Ciśnienie wlotowe paliwa G30 (skroplony butan), mbar trzydzieści 29 20-36 Maksymalne zużycie paliwa G20, m3/ godz 1.74 2.14 1.87 Zużycie paliwa G30, kg / h 1.12 1.8 1,3 Liczba konturów jeden jeden jeden Nośnik ciepła woda woda woda / płyn niezamarzający Elektroniczna modulacja płomienia jest nie nie Kompletne instrumenty hydrauliczne (pompa, zbiornik wyrównawczy, manometr) jest nie nie Pojemność wymiennika ciepła, l dziewięć 9.1 – Poziom hałasu w odległości jednego metra od kotła, dB – nie więcej niż 55 – Pojemność kotła akumulacyjnego, l dodatkowa opcja dodatkowa opcja 64 Metoda odprowadzania spalin komin o ciągu naturalnym komin o ciągu naturalnym komin o ciągu naturalnym Średnica komina, cm jedenaście 13 13.5 Wymiary WxSxG, cm 85x35x52 88x42x60 105x42x48 Waga (bez wody), kg 89 90 49 Właściciel marki BAXI S.p.A., Włochy Protherm Production s.r.o., Słowacja JSC „Zhukovsky Machine-Building Plant”, Rosja Kraj pochodzenia Włochy Słowacja Rosja Gwarancja, lata 2 2 3 Przybliżona żywotność, lata czternaście czternaście czternaście Inne opcje Ochrona przed mrozem jest nie nie Regulator czasowy dodatkowa opcja nie nie Średni koszt, pocierać. 40 000 38 000 17 000
Baxi Slim 1.150 i
Przeanalizujmy dane zebrane w tabeli:
- kotły marek Baxi i Protherm wyposażone są w niezawodny i trwały żeliwny wymiennik ciepła, kocioł JSC „ZhMZ” wyposażony jest w tańszy i mniej niezawodny stalowy;
- zapłon zredukowanych kotłów marek Protherm i JSC „ZhMZ” odbywa się za pomocą elementu piezoelektrycznego, to znaczy bez zużycia energii elektrycznej;
- Sterowanie elektroniczne kotła Baxi jest w stanie samodzielnie i dokładnie regulować pracę palnika atmosferycznego, dostosowując się do danych z czujników temperatury w pomieszczeniu i na zewnątrz budynku. Z tego powodu kocioł ten ma najniższe zużycie gazu spośród opisanych modeli;
- spośród tych modeli tylko kocioł produkcji JSC „ZhMZ” posiada wbudowany kocioł do podgrzewania wody na potrzeby bytowe;
- automatyczny tryb załączania i wyłączania kotła grzewczego występuje tylko w Baxi, dwa pozostałe kotły z zapłonem piezoelektrycznym mogą się wyłączyć tylko wtedy, gdy spadnie ciśnienie w dopływie gazu, ale nie mogą włączyć się samodzielnie;
- koszt kotła Żukowskiego Zakładu Budowy Maszyn jest o połowę niższy niż w przypadku modeli europejskich producentów, ponadto kocioł AOGV-17.4-3 Comfort jest wyposażony w system automatyki mechanicznej Honeywell wyprodukowany w Niemczech, który będzie działał znacznie dłużej i wydajniej niż zestaw krajowych urządzeń automatycznych;
- każdy z zaprezentowanych w przeglądzie modeli kotłów może pracować zarówno na paliwie gazowym (metan), jak i na cieczy (propan, butan), jednak w drugim przypadku wymagany będzie palnik wentylatorowy, którego koszt w zależności od mocy wyniesie co najmniej 15 000 rubli;
- Kocioł gazowy ZhMZ OJSC przedstawiony w przeglądzie tabeli może pracować przy połowie ciśnienia w sieci dostaw gazu ziemnego – sytuacja ze spadkiem ciśnienia w gazociągu jest powszechna w Rosji. Podczas gdy importowane kotły przestaną działać, gdy ciśnienie w gazociągu spadnie poniżej 13 mbar;
- tylko kocioł AOGV-17.4-3 „Comfort” pozwala na stosowanie w systemie grzewczym dwóch rodzajów chłodziwa – wody lub płynu niezamarzającego (istnieje jednak szereg wymagań fabrycznych dla marek płynu niezamarzającego).
Protherm Bear 20 TLO
Wniosek: Według wyników przeglądu model AOGV-17.4-3 „Comfort” produkowany przez SA „ZhMZ” ma niewątpliwą zaletę – ponadto jest to model klasy „comfort”, a nie tańszy „ekonomiczny” czy „standardowy” (różnica w cenie to ok. 3000 –4000 rubli), wyposażony w niemiecką automatykę. Kotły Żukowskiego Zakładu Budowy Maszyn, chociaż nie są wyposażone w żeliwny wymiennik ciepła, są najbardziej przystosowane do niestabilnego ciśnienia w gazociągu, są bardziej odpowiednie do stosowania w systemach grzewczych o temperaturze chłodziwa od 80 do 90 ° C.
Zhukovsky AOGV-17.4-3 „Comfort”
Podczas gdy gaz ziemny jest stosunkowo tani i dostępny w Rosji, kotły gazowe są i będą stale poszukiwane. Wybierając jeden lub inny model kotła, należy z góry określić rodzaj i źródło paliwa – główne lub autonomiczne zasilanie gazem, rodzaj systemu grzewczego – konwencjonalny (podgrzewanie chłodziwa do 90 ° C) lub niskotemperaturowy (z podgrzewaniem wody nie więcej niż 45 ° C). Równie ważną wartością początkową przy wyborze kotła będzie powierzchnia grzewcza – jeśli przekroczy ona dwieście metrów kwadratowych, wówczas bardziej opłaca się kupić ekonomiczny i wysokowydajny kocioł kondensacyjny, aczkolwiek po wyższej cenie niż konwencjonalne kotły gazowe.
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis