Работа конденсационного котла: Описание конденсационного котла, рекомендации по применению

Содержание

Описание конденсационного котла, рекомендации по применению

Многие хотели бы получать для отопления дополнительную энергию и экономить таким образом приличные деньги. Оказывается, резерв имеется в отработанных газах, которые в обычном котле выводятся в дымоход. Рассмотрим откуда берется чудесным образом энергия «которой раньше не было», в конденсационном котле.

Откуда берется дополнительная энергия

Газы, которые выделяются при сжигании топлива, или проще сказать – дым, содержат около 20 процентов водяного пара. Когда водяной пар будет конденсироваться обратно в воду, он выделит некоторое количество энергии – тепловыделение фазового перехода.

Бутылка, вынутая с холодильника, на своей поверхности конденсирует воду – появляются капельки, при этом она ускоренно нагревается, так как водяной пар при переходе в капельки воды выделяет тепло.

Количество энергии, которую может выделить водяной пар при переходе в воду, весьма значительное.

Работа конденсационного котла основана на технологии получения дополнительной энергии от конденсации водяных паров находящихся в газах, полученных при сгорании топлива.

В обычном котле, после сжигания топлива отработанные газы с температурой выше, чем точка росы, выводятся наружу через дымоход. В дымоходе или на улице они «ловят» точку росы, в результате образуется туман, из трубы капает жидкость, стекает по наклону…

В конденсационном котле газы попадают еще и на второй холодный теплообменник, на котором водяной пар преобразуется в воду.

Принцип работы конденсационного котла

Температура второго теплообменника будет определяться температурой теплоносителя в системе. Обычный котел чаще работает со следующей температурой жидкости: подача — 80 град С, обратка — 60 град С.

А если использовать такой режим: подача — 50 град С, обратка — 30 град С, то на столь холодном теплообменнике начнется конденсация водяных паров, причем она будет тем полнее, чем ниже его температура.

Энергия, которая выделяется при переходе пара в воду, называют скрытой. Она не учитывалась ранее при расчетах КПД (отношение количества тепла, которое будет передано теплоносителю при сжигании газа в котле к теплоте сгорания топлива) оборудования, в котором происходит процесс горения.

Поэтому, если произвести расчет КПД по старой методике, то для конденсационного котла получится 109%. И это не рекламный трюк, такие цифры дают самые авторитетные электротехнические компании своим конденсатным котлам.

Естественно, что столь высокий КПД будет достигнут только при низкотемпературном режиме работы этого оборудования, а значит и всей системы отопления.

Технические особенности

Также важно, что конденсационные котлы по сравнению с обычными, более экологичные, меньше загрязняют окружающую среду. Окислы азота, которые образуются в процессе горения, во многом связываются выпадающей росой и вместе с конденсатом уходят в канализацию.

Выпадающая роса довольно агрессивна по отношению к металлу. Поэтому вторичный теплообменник в конденсационных котлах выполняется из особо устойчивых к коррозии сплавов стали или силумина.

Наиболее востребованы для частных домов и квартир одноконтурные газовые конденсационные котлы, которые навешиваются на стену.

Но не проблемно отыскать и двухконтурные котлы, и напольные мощные агрегаты с первичной чугунной камерой сгорания, а также напольные, совмещенные с бойлерами в одном корпусе.

В конденсационных котлах применяются последние технические новшества. Выпускают их самые известные производители.

Применение

Сейчас в ряде стран приняты законы, направленные на энергосбережение и охрану природы, согласно которым запрещается применять теплогенерирующее оборудование без вторичной утилизации тепла, — кроме конденсационных котлов, других нельзя.

Сейчас это принято в Англии, Голландии, но введение этих законов подготавливается и в Германии, Франции, Испании и др. странах. Так, например, в Голландии количество применяемых в частных домах конденсационных котлов приближается к 100%. В Германии же эта цифра достигает около 70%.

В России наблюдается устойчивая тенденция постепенного вытеснения обычных котлов конденсационными.

Таким образом, можно рекомендовать устанавливать эти аппараты уже сейчас в соответствии с мировой практикой их применения, не взирая на завышенную цену.

Имеются целые линейки такого оборудования от множества лучших брендов, например: Buderus, Германия — серия под названием Logamax; Ariston, Италия — серия GENUS PREMIUM; De Dietrich, Франция — серия Vivadens, и многие другие.

Многие из них адаптированы под российские условия и снабжены русскоязычными инструкциями.

Конденсационный котел с теплым полом

Для эффективной работы конденсационного котла температура теплоносителя в обратке должна быть такой, чтобы на поверхности вторичного теплообменника не было бы более 56 градусов – точка росы для воды в данных условиях. Лучшее применение – система теплый пол. У нее следующие основные отличия:

Теплые водяные полы представляют собой весьма инерционную систему, при нагреве которой, котел продолжительное время работает в оптимальном конденсационном режиме с максимальным КПД, так как температура жидкости в системе не может превышать 40 градусов.
Обеспечивается лучшее распределение температуры в помещении, при этом теплопотери снижаются из-за уменьшения температуры под потолком, возникает значительная экономия топлива.

Применение с радиаторной системой отопления

Для этого котла нужна специальная система отопления, рассчитанная на достаточную отдачу мощности при низкой температуре теплоносителя. А это значит, что мощность обычных высокотемпературных радиаторов должна быть подобрана на 30 – 40 процентов больше.

Практика показывает, что и с обычной отопительной системой, конденсационный котел работает в течении отопительного сезона в основном в режиме конденсации, при условии оптимального утепления дома.

И только в отдельные недели пиковых морозов приходится разогреваться выше точки росы, чтобы поддержать в доме комфортные 22 градуса. Здание должно быть нормально теплоизолированным, а также должны быть приняты другие меры по теплосбережению, о которых можно узнать на других страницах.

Таким образом, конденсационный котел для отопления дома сегодня является оптимальным выбором, пусть даже не совсем устраивает его цена.

Расчеты специалистов показывают, что в случае его применения с низкотемпературным обогревом (в наших условиях — в большинстве случаев) будет достигнута экономия до 20% топлива.

За сезон для среднего дома – 50$. Следовательно, высокая цена этого агрегата окупится.

Конденсационный газовый котел. Принцип работы. Плюсы и минусы

Сегодня во множественных магазинах и торговых центрах можно встретить довольно широкий ряд моделей отопительных котлов. Это и электрические котлы, и твердотопливные, и которые работают на природном газе. Типы котлов очень разнятся, и в данной статье мы поговорим о конденсационных отопительных котлах, о напольных и настенных вариантах и об истории их появления.

Что такое конденсационный газовый котел?

Газовые конденсационные котлы всё больше и больше завоевывают рынок, поскольку зарекомендовали себя как очень эффективные устройства. Конденсационные котлы имеют довольно серьезный показатель КПД. Он составляет почти 96%. В то время как у обычных котлов КПД едва ли доходит до 85%. Конденсационные котлы очень экономичны. Данные котлы очень популярны в Европе, поскольку у европейцев довольно остро стоит вопрос экономии топлива. Невзирая на немного большую стоимость конденсационного котла по сравнению с обычным, конденсационные газовые отопительные агрегаты довольно быстро окупаются. Котлы данного типа уверенно смотрят в будущее, потому что принцип их работы является самым перспективным на сегодняшний день.

История появления конденсационного газового котла

В далеких пятидесятых годах впервые стали появляться модели котлов конденсационного типа. Эти модели не были совершенны как сегодня, и за время своей эволюции претерпели множественные изменения. Ну уже в те далекие годы котлы данного типа демонстрировали довольно серьезные показатели экономии топлива. Этот важный фактор и по сей день является основным, который делает кондиционные котлы очень привлекательными для покупателей.

В те годы использовались теплообменники из чугуна или из стали, что делало их недолговечными. Под воздействием конденсата котлы быстро выходили из строя из-за сильнейшей коррозии. Лишь в семидесятых годах на смену чугуну из стали пришли новые материалы и технологии. Многие элементы котлов, в том числе и теплообменники, начали изготавливать из нержавеющей стали. Подобная модернизация в разы продлила срок службы конденсационного котла. Множественные эксперты сходятся в Едином мнении, что котлы данного типа в современном виде представляют собой надежные, очень экологичные, и очень эффективные в плане КПД отопительные устройства. Эксперты также считают, что кондиционные котлы ожидает очень перспективное будущее. В СССР тоже проводились исследования в этом направлении, но какого-либо серьёзного развития данная технология не получила.

Принцип работы конденсационного котла

Принцип, по которому работают многие отопительные котлы, очень простой. Он включает в себя единственное действие — сгорание топлива. Как известно, при сгорании топлива выделяется определённое количество тепловой энергии. С помощью теплообменника энергия тепла передаётся теплоносителю, а далее с помощью циркуляции поступает в систему отопления. Циркуляция может осуществляться как принудительно, так и самотеком. Подавляющее большинство современных котлов используют принудительную циркуляцию теплоносителя.

В обычном котле через трубу дымохода уходит некоторое количество энергии тепла. Это тепло можно отбирать и использовать вторично. Попросту, обычный котел частично отапливает атмосферу водяным паром, который образуется при сгорании газа. Здесь как раз скрыта самая важная фишка. По принципу свое работы, конденсационные газовые котлы умеют сохранять и направлять опять в отопительную систему ту энергию пара, которая в обычном котле просто уходит в дымоход. Вся хитрость котла конденсационного типа заключается в его теплообменнике.

Конденсационный котел ориентирован на поглощении энергии, которая высвобождается при конденсации пара. Та же самая энергия тепла и поглощается водой, которая приходит в обратке, и которая предварительно охлаждает пар до температуры «точки росы», высвободив при этом тепловую энергию. Эта тепловая энергия и подлежит возврату в систему отопления, тем самым повышая эффективность конденсационного котла.

В настоящее время все теплообменники конденсационных котлов изготавливаются из антикоррозийных материалов. К ним относятся силумин или нержавеющая сталь. Для сбора конденсата в конденсационных котлах предусмотрена специальная емкость. Лишний конденсат отводится с помощью дренажа в канализацию.

Конденсат считается довольно агрессивной жидкостью. Поэтому в некоторых странах, перед тем как слить конденсат в канализацию, его нужно нейтрализовать. Для этой процедуры существуют нейтрализаторы. Нейтрализатор — это некая ёмкость, которая наполняется специальными гранулами. В состав этих гранул могут входить магний или кальций.

Как определить КПД конденсационного котла

На сегодняшний день существуют низкотемпературные и традиционные системы отопления. К низкотемпературным можно отнести системы, скажем, тёплый пол. Конденсационные устройства очень хорошо интегрируются в данные системы отопления и показывают высокие результаты эффективности в подобных системах. Всё это потому, что в этих системах отопления создаются очень хорошее условия, которые способствуют наилучшей конденсации. Если правильно смонтировать тандем из конденсационного котла плюс тёплый пол, то в данном случае можно вообще не использовать радиаторы. «Тёплый пол» вполне справится с задачей отопления помещения, не хуже системы, которая использует радиаторы. Всё это благодаря высокому коэффициенту полезного действия конденсационного котла.

Часто бытует мнение, что конденсационные газовые котлы обладают невероятным коэффициентом полезного действия, который даже уходит за 100%. Конечно же это не так. Всем известные законы физики работают везде и их никто не отменял пока еще. Поэтому такие заявления от производителей не более чем маркетинг.

Если же со всей объективностью подойти к вопросу оценки КПД конденсационного газового котла, то мы получим где-то около 95% КПД. Этот показатель во многом зависит от условий применения данного оборудования. Также эффективность можно повысить при помощи использования «погодозависимой» автоматики. С помощью этого оборудования можно добиться дифференцированного управления котлом, опираясь на среднесуточную температуру.

Дымоход

Удаление отработавших газов и подача воздуха в камеру сгорания в конденсационном котле осуществляется принудительно, так как котлы данного типа имеют закрытую камеру сгорания. Конденсационники довольно безопасны, потому что для их использования не нужен традиционный дымоход. Котлы данного типа используют коаксиальную или двухтрубную дымоудаляющую систему. Эти системы сделаны из пластика, так как конденсационник имеет ничтожно малую температуру продуктов сгорания. Применение дешевых материалов при изготовлении систем дымоудаления позволяет существенно снизить стоимость котла.

Нужно ли покупать конденсационный котел?

Как и традиционные газовые котлы, конденсационники бывают нескольких видов:

Первый вид — это напольные котлы. «Напольники» обладают более высокой мощностью, которая порой доходит до 320 кВт и более.

Второй вид — это настенные котлы, мощность которых составляет до 120 кВт.

Если возникает необходимость увеличения мощности, то несколько отопительных котлов можно объединить в единый отопительный кластер. Конденсационные газовые агрегаты имеют разное предназначение, и поэтому они бывают двухконтурные или одноконтурные. Двухконтурные конденсационные котлы помимо отопления занимаются еще и приготовлением горячей воды, в то время как одноконтурные конденсационники занимаются только лишь отоплением помещений.

Котлы данного типа имеют очень высокие показатели, которые в полной мере соответствуют всем самым серьезным требованиям, которые предъявляются соответствующими органами к отопительным котлам. Конденсационные котлы очень популярны в курортных зонах, в домах отдыха и прочих туристических местах. Всё дело в эффективности и в экологичности.

У конденсационного газового котла гораздо меньше вредных выбросов, почти в 10 раз меньше чем у обычного газового котла.

Плюсы конденсационных котлов

Очень компактны;
Имеют небольшой вес;
Котлы данного типа имеют большой КПД;
Конденсационники обладают достаточно глубокой модуляцией;
Комплектуются недорогостоящей дымоотводящей системой;
Котлы данного типа имеют очень хорошие показатели экологичности и не загрязняют окружающую среду;
У данных котлов практически нет никакой вибрации;
Малошумные, и это свойство делает их применение очень комфортным;
Конденсационные котлы очень экономичны. Экономия топлива порой составляет 40%, что очень обрадует потенциальных покупателей.

Минусы конденсационных котлов

Конденсационники ощутимо дороже обычного газового котла;
В сильные морозы конденсационные котел несколько снижает свою эффективность, так как в системе отопления нужно повышать температуру теплоносителя, что не лучшим образом отражается на возможности конденсирования. В очень сильные морозы конденсационный котел зачастую переходит в режим работы, который схож с режимом работы обычного котла, и при этом КПД конденсационника снижается до 85%.

Заключение

Суммируя все плюсы и минусы можно с уверенностью сказать, что конденсационные газовые котлы — это правильный выбор вдумчивых и рачительный хозяев, которые заботятся о комфорте своего жилища, и которые очень ценят экономичность и эффективность. Перед тем как выбрать конденсационный котёл — посоветуйтесь с профессионалами, которые помогут вам не только с выбором правильного котла для ваших нужд, но и с правильной установкой и оформлением всех необходимых документов.

Как выбрать газовый котел?

Читайте так же:

Page not found — Дешевле NET

Unfortunately the page you’re looking doesn’t exist (anymore) or there was an error in the link you followed or typed. This way to the home page.

Blog

02/22/2021 — УСТАНОВКА фильтров для воды Винница
02/22/2021 — ЗАМЕНА фильтров для воды Винница
01/25/2021 — МАССАЖ Винница на ДОМУ
01/13/2021 — Замена Гофры Унитаза Винница
01/13/2021 — Замена Сифона Винница

10/20/2020 — Служба Канализации Винница
10/02/2020 — Мэри Кей Винница — Бесплатная доставка
09/30/2020 — Горизонтальное Бурение Киев
09/26/2020 — Прокол Под Дорогой Хмельницкий
09/22/2020 — Прокол Под Дорогой Житомир
08/19/2020 — УСТАНОВКА Водонагревателя Винница
08/04/2020 — Водоснабжение частного дома Винница
07/01/2020 — РЕМОНТ смесителя Винница
06/29/2020 — Горизонтальное Бурение Житомир
06/28/2020 — Отопление частный дом Винница
06/25/2020 — Чистка ТРУБ, Промывка ТРУБ Винница
06/23/2020 — Горизонтальное Бурение Винница
06/23/2020 — ЗАМЕНА Установка газовых котлов ВИННИЦА
06/17/2020 — Установка Windows Черкассы
06/15/2020 — Автономное отопление Винница, Винницкая обл.
06/15/2020 — МОНТАЖ систем отопления Винница
06/12/2020 — ГНБ проколы под землей, Ивано-Франковск, Ровно, Черновцы, Чернигов

06/10/2020 — ПРОЧИСТКА труб, УСТРАНЕНИЕ засоров Винница
06/08/2020 — Молитва об исцелении — Богдан Кинзерский
06/08/2020 — Замена смесителя Винница
04/18/2020 — Сон о ПОСЛЕДНЕМ ВРЕМЕНИ, поклонение Q — зверю
04/14/2020 — ЛУЧШИЕ стиральные машины — ТОП-3
04/04/2020 — СОН, ВИДЕНИЕ о Конце Мира — Сергей Лукьянов
03/31/2020 — Я видел Великую Скорбь — Пророк Кен Питерс
03/30/2020 — ЛИЧНАЯ встреча с Иисусом
03/29/2020 — ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ — Конец Света — 2 часть
03/26/2020 — MIRACLE OF HEALING the spine of woman
03/26/2020 — Meeting an angel in human form — Israel
03/26/2020 — МОЛИТВА ПОМОЩЬ — Примеры молитв за исцеление
03/25/2020 — ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ — Конец Света
03/24/2020 — СИЛЬНАЯ МОЛИТВА за Исцеление
03/19/2020 — ИЗРАИЛЬ — встреча с АНГЕЛОМ
02/06/2020 — Антон ЛАВЕЙ: РЕАЛЬНАЯ ИСТОРИЯ Дэвид Брайан
05/01/2019 — Изабелла Аллум: Если Ты только пойдешь впереди меня!
02/18/2019 — РЕМОНТ квартир Винница — БЕЗ посредников
11/23/2018 — Котел Baxi ECO 4S 24 F турбо — ОРИГИНАЛ — Винница
01/30/2018 — Докладна інструкція з єксплуатаціі пральної машини
02/06/2017 — Як відремонтувати газову колонку?
01/30/2017 — Что делать, если падает давление в системе отопления?
01/22/2017 — Що треба знати про прочищення каналізації?
12/13/2016 — Персональная уборка без компромиссов
10/19/2016 — РЕМОНТ газовых котлов Житомир
05/31/2016 — Воздух в радиаторе — каковы последствия воздуха в системе отопления
02/23/2016 — Як вибрати змішувач для ванної
02/12/2016 — Какие бывают газовые колонки?
01/29/2016 — РЕМОНТ газовых котлов ВИННИЦА
01/19/2016 — Установка бойлера Винница — Оперативно
01/18/2016 — УСТАНОВКА стиральных машин ВИННИЦА
12/09/2015 — Смеситель для кухни Германия — Кitchen mixer tab Оwim GmbH — NEW!!!
10/12/2015 — Котел ЭКВАТОР — Эконом, Оптима, Премиум, Господар
09/24/2015 — Условия вызова мастера в течении часа.
08/06/2015 — Какую стиральную машину выбрать? Совет МАСТЕРА
07/30/2015 — УСТАНОВКА счетчиков воды Житомир
07/27/2015 — Установка, замена смесителя Житомир
07/07/2015 — Переваги акрилових ванн Сантек
07/04/2015 — Установка унитаза Житомир — Оперативно
06/27/2015 — Установка твердотопливного котла Хмельницкий
06/26/2015 — Прокол под дорогой — Киев
06/22/2015 — Установка вытяжки Винница
06/19/2015 — Устанавливать унитаз Винница
06/15/2015 — РЕМОНТ газовых колонок Житомир
06/11/2015 — Гідродинамічна прочищення каналізації Житомир
05/27/2015 — Установка электрокотла Винница
05/26/2015 — Монтаж отопления или утепление дома?
05/16/2015 — Ремонт газовых колонок Винница на ДОМУ
05/06/2015 — Припливні електростанції. Мрії чи реальність?
05/06/2015 — ГНБ проколы Винница, Винницкая обл
04/28/2015 — Твердотопливный котел Буран Винница
04/21/2015 — Котел твердопаливний ЕКВАТОР — Встановлення під ключ
04/05/2015 — УСТАНОВКА газовой колонки Винница
04/02/2015 — Сантехнічні послуги Вінниця
03/22/2015 — Технология SUBLINE — метод санации трубопровода
03/22/2015 — Великим ПЕ трубам — муфти ELGEF Plus
03/22/2015 — Дослiдження вчених USU — ПВХ водопроводу
03/21/2015 — ЗАМЕНА труб Житомир — Оперативно
03/03/2015 — Пуш фітинги — технологія майбутнього
02/26/2015 — Какой бойлер лучше: с сухим или мокрым ТЭНом?
02/26/2015 — Энергосберегающая технология — Power-Pipe
02/26/2015 — Туалет майбутнього — Білла Гейтса
02/26/2015 — Прийоми проти ЖКС: як знизити плату за воду вдвічі
02/26/2015 — Универсальная насадка для душа
02/26/2015 — Как проложить водопроводную трубу под фундаментом?
02/25/2015 — Установка счетчиков воды Хмельницкий
02/25/2015 — Замена крана, смесителя Хмельницкий — ОПЕРАТИВНО
02/25/2015 — УСТАНОВКА посудомоечных машин Хмельницкий
02/25/2015 — Установка газовой колонки Хмельницкий (096) 504-55-11
02/25/2015 — Замена унитаза Винница
02/23/2015 — УСТАНОВКА газовых колонок Житомир
02/19/2015 — ПРОЧИСТКА канализации Хмельницкий
02/10/2015 — РЕМОНТ газовых котлов Хмельницкий
02/10/2015 — ПРОЧИСТКА Канализации Винница
02/02/2015 — Ремонт бойлеров Хмельницкий на дому
02/01/2015 — Ремонт стиральных машин Хмельницкий
01/29/2015 — РЕМОНТ стиральных машин Винница
01/27/2015 — РЕМОНТ газовых колонок Хмельницкий
01/17/2015 — УСТАНОВКА бойлера Житомир
01/15/2015 — Установка домофонов Винница, контроля доступа
01/15/2015 — УСТАНОВКА стиральной машины Житомир
12/28/2014 — САНТЕХНИК Житомир
12/22/2014 — Ремонт насосных станций Винница
12/16/2014 — Горизонтальне буріння Хмельницький
12/09/2014 — Сантехник Хмельницкий — ПРОЧИСТКА труб от 200 грн
12/01/2014 — Плотник Хмельницкий — услуги на дому
11/04/2014 — Заміна труб Хмельницький
11/03/2014 — УСТАНОВКА унитаза Хмельницкий
11/03/2014 — Промывка ТРУБ, устранение ЗАСОРОВ Хмельницкий
11/03/2014 — УСТАНОВКА стиральной машины Хмельницкий
11/02/2014 — УСТАНОВКА бойлера Хмельницкий
11/01/2014 — УСТАНОВКА газовых колонок Хмельницький
10/20/2014 — Установка фільтра очищення води у Вінниці
10/13/2014 — Терміновий виклик сантехніка у Вінниці
09/17/2014 — Сантехника — 2000 лет назад
09/10/2014 — Методы прочистки труб
07/28/2014 — Услуги сварщика в Виннице
07/23/2014 — Как устранить неприятный запах в стиральной машине?
07/04/2014 — Общие неисправности стиральной машины
06/15/2014 — Смеситель или душ с подсветкой от термоголовки
06/12/2014 — Аэраторы низкой потока для экономии воды
06/11/2014 — Как очистить горловину сифона своими руками ?
05/31/2014 — Ремонт газових колонок у Вінниці
05/27/2014 — Как разобрать стиральную машину своими руками?
05/19/2014 — РЕМОНТ бойлеров Винница на ДОМУ
05/11/2014 — Прочистка труб лимонной кислотой
04/24/2014 — Ванна або душова кабіна. Чи є третій варіант для дуже маленької кімнатки?
04/16/2014 — Установка электрической плиты Винница
04/07/2014 — ЗАМЕНА газовой колонки Винница
01/31/2014 — Монтаж твердотопливных котлов Винница
01/29/2014 — Установка, ремонт і чистка водонагрівачів (бойлерів) у Вінниці
01/22/2014 — Почему начинает протекать бойлер?
01/17/2014 — Как слить воду из бойлера самостоятельно?
01/16/2014 — Срочный вызов сантехника в Виннице
01/15/2014 — Как подключить стиральную машину своими руками ?
01/05/2014 — Пропозиція для веб майстрів по співпраці з сайтом Ваш Особистий Сантехнік
01/01/2014 — Лопнул шланг на лейку, что делать?
12/12/2013 — Откровение сантехника Винница
12/10/2013 — ПРОЧИСТКА труб канализации Житомир
12/09/2013 — РЕМОНТ бачка унитаза Винница
11/27/2013 — Cантехнические услуги в Виннице по доступной цене
10/18/2013 — Найпоширеніші помилки при установці пральної машини
10/02/2013 — Как уберечь ТЕН стиральной машины от поломки
10/01/2013 — Аварийный ремонт труб Винница
09/30/2013 — Как устранить течь на стыке в чугунной канализационной трубе ?
09/22/2013 — Солнечный коллектор из пивных банок
09/11/2013 — Особенности сборки душевой кабины Эрлит (Erlit 4515, 4517)
08/23/2013 — Ремонт бачка унитаза, ремонт бачка своими руками Винница
08/18/2013 — Сантехнические работы Винница
08/17/2013 — Как пробить засор в трубе своими руками?
08/16/2013 — Мы предлагаем сантехнические работы в Виннице
08/14/2013 — Выбор сантехники Винница
08/13/2013 — Услуги сантехника в Виннице и ВО
08/07/2013 — Виклик сантехніка до дому у Вінниці
08/03/2013 — Виды канализационных труб
08/02/2013 — Как правильно установить унитаз?
07/19/2013 — ЗАМЕНА труб в квартире Винница
07/11/2013 — Как собрать гидробокс, или душевую кабину?
06/29/2013 — Замена стояков Винница
06/26/2013 — Услуги сантехника в Виннице
06/09/2013 — Оригинальный способ отопления небольшого дачного дома (помещения)
06/08/2013 — Замена труб горячего и холодного водоснабжения Винница
06/07/2013 — Потек бак бойлера — возможен ли ремонт?
06/06/2013 — Вода то холодна то гаряча
05/25/2013 — Основні ознаки та причини несправностей пральних машин
05/23/2013 — Правила пользования стиральной машиной
05/14/2013 — Основные неисправности насосной станции
04/21/2013 — Способы подключения радиаторов отопления
04/18/2013 — Автономное отопление дома в Виннице
04/06/2013 — Установка та чистка Бойлера у Вінниці
04/04/2013 — Проста саморобна похідна грубка — два в одному
03/29/2013 — Монтаж системы отопления и внутреннего водоснабжения в Виннице
03/27/2013 — Установка счетчиков воды Винница
03/25/2013 — Без царя можно прожить без сантехника никак
03/23/2013 — Подключение водонагревателей в Виннице
03/22/2013 — Монтаж отопления в Виннице и ВО
03/21/2013 — Усунення течі водопроводу у Вінниці
03/21/2013 — Вызов и услуги сантехника в Виннице
03/20/2013 — Отопление — водопровод своими руками
03/19/2013 — Как устранить течь в трубе собственными силами в Виннице?
03/16/2013 — Прокол Под Дорогой Винница
03/11/2013 — Монтаж теплых полов — Винница
03/07/2013 — УСТАНОВКА бойлера Винница
03/06/2013 — Обзор газовых колонок
03/06/2013 — Заміна каналізаційних труб у Вінниці
03/05/2013 — Подключение бойлера в Виннице
03/04/2013 — УСТАНОВКА, Подвес телевизора ВИННИЦА
03/02/2013 — ЧИСТКА бойлеров Винница
03/02/2013 — Устранение течи воды, подтекает унитаз, шланг, умывальник Винница, подтекает раковина, ванна, кран в ВИННИЦЕ
03/02/2013 — Установка водонагревателя (бойлера) в Виннице
03/02/2013 — Установка сантехники, ремонт сантехники в Виннице
03/01/2013 — Монтаж металлопластиковых труб в Виннице
03/01/2013 — Установка ванны (джакузи) в Виннице
03/01/2013 — Замена батарей отопления в Виннице — стоимость работ
03/01/2013 — Замена труб ЦЕНА Винница
02/28/2013 — КАНАЛИЗАЦИЯ В ЧАСТНОМ ДОМЕ
02/28/2013 — СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ ДЛЯ ЧАСТНОГО ДОМА
02/28/2013 — Установка посудомоечных машин Винница
02/28/2013 — Подключение стиральной машины Винница
02/28/2013 — Установка душевой кабины в Виннице
02/28/2013 — Замена труб в Виннице и ВО
02/28/2013 — УСТАНОВКА унитаза Винница
02/28/2013 — Установка кухонной мойки, раковины в Виннице
02/28/2013 — УСТАНОВКА смесителя Винница
02/27/2013 — Настенные газовые котлы — самое интересное оборудование из всего спектра
02/27/2013 — Вместо котла – тепловой насос
02/26/2013 — Теплоснабжение на жидком топливе. Современные тенденции
02/26/2013 — Проточные и накопительные газовые водонагреватели
02/25/2013 — Як розморозити труби водопроводу
02/25/2013 — Монтаж наружного водопровода с защитой от замерзания
02/24/2013 — Пластиковые водопроводные трубы и их разновидность
02/24/2013 — Автоматические и ручные воздухоотводчики
02/23/2013 — О чистой воде и мембранной технологии
02/23/2013 — методы очистки воды
02/22/2013 — Особливості різних схем організації повітрообміну
02/22/2013 — «Просто о «сложном»: основы конденсационной техники»
02/21/2013 — О законе Украины — теплоснабжение
02/21/2013 — «Системы принудительного канализирования стоков. Обзор рынка»
02/20/2013 — Настенные котлы зарубежного производства — отличительные характеристики
02/20/2013 — Канализационные насосы-измельчители
02/19/2013 — «Критерії порівняння та вибору радіаторних терморегуляторів представлених на ринку України»
02/18/2013 — «Отвод продуктов сгорания»
02/17/2013 — Вузли підключення радіаторів
02/16/2013 — Инверторные системы
02/15/2013 — Установка насосів, насосних станції
02/15/2013 — Как чистить бойлер? Подробная инструкция.
02/12/2013 — «Общий коэффициент эффективности системы отопления»
02/11/2013 — Техника выполнения сварных швов
02/09/2013 — Как правильно выбрать радиаторы водяного отопления?
02/09/2013 — Водонагрівачі непрямого нагріву (Двоконтурний бойлер)
02/09/2013 — Тепла підлога. Електричний або водяний підігрів?
02/09/2013 — Монтаж водопроводу в квартирі — Схема
02/08/2013 — Поліфосфатний фільтр — принцип роботи
02/08/2013 — Конденсационные котлы — принцип работы
02/08/2013 — Установка инсталляции для подвесного унитаза (+ видео)
02/07/2013 — Накатка насечек на резьбе — Совет специалиста
02/07/2013 — Замена труб в ванной и установка системы «Нептун»
02/06/2013 — ГВК Арматура. Доуплотнитель чугунных труб DZ.avi
02/06/2013 — Расчеканка чугунного патрубка — Совет специалиста
02/06/2013 — ВОДОПОСТАЧАННЯ ПРИВАТНОГО БУДИНКУ: КОЛОДЯЗЬ І СВЕРДЛОВИНА
02/06/2013 — Сравнение утеплителей
02/06/2013 — «Сервісне обслуговування імпортних котлів»
02/06/2013 — Полипропилен или металлопластик. Какой материал выбрать для водопровода?
02/06/2013 — Какие документы нужны для установки системы автономного отопления квартиры в Украине?
02/05/2013 — Газобетонные блоки. Недостатки материала или о чем молчат продавцы
02/05/2013 — Бензиновый генератор (электростанция) в доме. Опыт эксплуатации
02/05/2013 — Биметаллические радиаторы ТЕМАКС
02/05/2013 — Башни Близнецы, 9/11 в США — Единственный выживший
02/05/2013 — «Шовные», «бесшовные» металлопластиковые трубы или сварка в стык или внахлест
02/05/2013 — Б/У котел или новый, что выбрать ?
02/05/2013 — ОСОБЕННОСТИ ПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ
02/05/2013 — Как не следует подключать стиральные машины
02/04/2013 — Тепла доріжка до світла (огляд ринку обігрівальних приладів)
02/04/2013 — Печь «БУЛЛЕРЬЯН»
02/04/2013 — Новинки и наиболее популярные модели настенных котлов BAXI и WESTEN
02/03/2013 — Подбор осушителей для плавательных бассейнов
02/03/2013 — Що таке осушувач повітря?
02/03/2013 — «Энергетический паспорт здания»
02/03/2013 — «Особенности труб и соединений из новых материалов»
02/02/2013 — Твердотопливные котлы: новинки рынка
02/02/2013 — «Как выбрать водонагреватель?»
02/02/2013 — «Циркуляційні насоси з синхронним двигуном»
02/02/2013 — «Описание технологии отопления и кондиционирования геотермальными тепловыми насосами»
02/01/2013 — «Освіта газів і шуму в теплових установках»
02/01/2013 — «Як правильно вибрати і змонтувати батареї водяного опалення»
02/01/2013 — «Сравнение отопительных приборов (радиаторов) различных типов»
02/01/2013 — «Газові настінні котли в Україні: сьогодення та майбутнє»
02/01/2013 — «Как сделать свою квартиру теплой?» (© Литвинчук Маркетинг)

Конденсационный котел отопления | Отопление дома и квартиры

Немного о КПД

КПД (η—коэффициент полезного действия) котлов отопления представляет собой отношение определённого количества тепловой энергии, которая передаётся котлом теплоносителю, к полученной в итоге сгорания топлива тепловой энергии. Стоит отметить, что при этом случае неизбежна потеря тепла, непосредственным образом связанная с несовершенством эксплуатируемого оборудования.

На данный момент исключительно все отопительные котлы работают с η (КПД), значение которого в редких случаях достигает 0,95, что численно равно 95%.

КПД конденсационного котла отопления

Если считать коэффициент полезного действия конденсационного котла в полном согласовании с сегодняшней универсальной методикой, то его КПД превышает все стандарты и в некоторых случаях может составлять все 110%.

Это происходит из-за того, что конденсационные котлы используют тепловую энергию уходящих дымов и присутствующей в них воды. Вода в дымовых парах присутствует в виде пара. Если для образования пара из воды энергия тратится, то обратный процесс, образование воды из пара (конденсирование) энергия будет выделяться.

На этом и основан принцип работы конденсационного котла отопления. Водяной пар конденсируется в горячую воду, тепло которой тратится на подогрев воды в системе. Отсюда такой высокий КПД конденсационных котлов отопления.

Естественно, данная предложенная методика непосредственного подсчёта коэффициента полезного действия конденсационного котла не совсем корректна. Однако суть не в методике, а в том, что конденсационный котёл продуктивнее других котлов и тратит приблизительно на двадцать процентов меньше топливного газа, что можно занести в плюсы конденсационного котла.

Устройство конденсационного котла

Конденсационный котел состоит из двух камер. В первой происходит классическое сгорание газа и подогрев системы отопления. Во второй камеры горячий пар конденсирует теплую воду, которая дополнительно подогревает систему.

Монтаж конденсационного котла

Для стабильной работы конденсационного котла нужно правильно смонтировать дымоход системы. Дымоход устанавливается строго по паспорту котла. Но в принципе он должен иметь наклон, чтобы конденсат создаваемый дымоходом, возвращался обратно в систему.

Вторая особенность монтажа конденсационных котлов отопления это материал дымохода. Он должен быть из устойчивого пластика, а не из стали или алюминия. Высококислотная вода конденсата разрушит металлический дымоход.

Современный конденсационный котёл — это самая настоящая экономия, соответственно, создан он специально для тех, кто не хочет переплачивать средства за потребление тех или иных энергетических ресурсов. Отметим, что эти котлы, могут быть настенными и напольными.

©Obotoplenii.ru

Другие стать раздела: Котлы отопления

Принцип работы конденсационного котла

Энергосберегающие технологии и экономное использование с максимальной эффективностью энергоресурсов становятся все более актуальными темами. Конденсационные котлы — это результат применения последних уникальных технологий в технике используемой для отопления. Они имеют самый высокий КПД – на 15-17% выше, чем у обычных атмосферных котлов, срок службы длительнее в 2 — 3 раза, широкий диапазон мощностей (до 100 кВт и более).

Конденсационный котел

Благодаря своей эффективности конденсационные котлы имеют высокую популярность в Европе, например в Германии 70% отопительных котлов составляют конденсационные.

Принципы работы конденсационного котла основан на получении и передаче теплоносителю дополнительной тепловой энергии, выделенной в процессе конденсации водяных паров.

В газовом котле прямого горения, передача тепловой энергии теплоносителю происходит путем нагрева теплообменника газовой горелкой в которой происходит процессе сгорания газа. Одним из составляющих образующихся в процессе сгорания газов, являются пары воды, которые в свою очередь появляются в результате сгорания водорода, присутствующем в природном газе. Часть водяных паров из отопительного котла вместе с дымогарными газами выходят через дымоход в атмосферу, а часть в виде конденсата отводится через конденсационную трубку дымохода (обычно в санузел).

В газовых котлах прямого горения конденсация – негативный фактор, в конденсационных котлах процесс конденсации водяных паров – главное условие на котором основана работы котла.

Конденсационный котел устроен таким образом, что водяные пары имея температуру от 130 до 150 °C охлаждаются теплоносителем из обратной линии системы отопления до температуры ниже 57°C. Именно при такой температуре происходит конденсация воды, а скрытая тепловая энергия от процесса конденсации передается самому теплоносителю и добавляется к теплоте, полученной в результате сгорания природного газа. Как видно, для обеспечения процесса конденсации водяного пара задействуется теплоноситель обратной линии отопительной системы.

Чем ниже температура теплоносителя обратной линии в котле, тем больше выделяется теплоты конденсации, и, соответственно выше КПД котла – это главный принцип работы любого конденсационного котла.

Устройство конденсационного котла

Достичь максимального КПД конденсационного котла удается при температуре в обратной линии 50 – 30 °С. В процессе конденсации образуется слегка кислая среда, 3-5 pH, поэтому материалы из которых изготовлены узлы котла, используемые в зонах увлажнения должны быть устойчивые к кислотности. В зонах высокой температуры наиболее часто используются алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь, в области низких температур наиболее экономически эффективными являются пластмассы ( например полипропилен).

Теплообменники конденсационных котлов изготовлены с использованием нержавеющей стали и алюминия, оснащены системой сбора и отвода конденсата, а также нагнетающим вентилятором со ступенчатой системой мощности. Управляя числом оборотов вентилятора достигается оптимальное соотношение воздуха и газа для процесса горения и достигать высокого КПД. Для эффективного процесса сгорания газа применяются энжекционные горелки с модуляцией пламени. Удаление продуктов горения газов происходит принудительно через коаксиальную трубу. Температура дымогарных газов составляет 40-50 °C

ЭСПЛУАТАЦИЯ

Для достижения максимального КПД конденсационный котел необходимо эксплуатировать в определенном диапазоне температур. Если рабочий режим температур составляет от 60 до 80°C будет происходить незначительная конденсация водяного пара и КПД конденсационного котла составит приблизительно 98 %. Для сравнения у традиционного дымоходного газового котла КПД составляет 92 % – разница есть, но она не существенна. Если рабочий температурный режим системы отопления будет составлять от 53 до 30 °C, тогда будет происходить значительная конденсация водяного пара и КПД возрастет до 107—111%. При расчете КПД за 100% принимается тепловая энергия от сгорания газа, к ней суммируется энергия полученная от процесса конденсации, поэтому получается величина больше 100%.

Основное условие достижения максимальной эффективности – использовать конденсационные котлы на низкотемпературных отопительных системах, желательно специально спроектированных под них, с режимом температур не выше 60-40°С, максимум 70-50°С).

Наиболее соответствуют этим требованиям системы теплых полов с температурой подачи теплоносителя 40-45°С и температурой обратной линии 35-30°С, менее подходят, радиаторные системы отопления с температурой подачи теплоносителя до 70°С и температурой обратной линии 50°С.

Современные энергосберегающие технологии позволяют существенно экономить на отоплении, конденсационные котлы позволяют еще более снизить затраты на энергоресурсы и улучшить комфорт проживания.

Как работает конденсационный газовый котел? / Советы по выбору / Винтерм

Принцип работы конденсационного котла

Так ли эффективен конденсационный котёл, как об этом заявляют производители? Достаточно часто наши клиенты спрашивают нас о том, не является ли это простой маркетинговой уловкой. Стоит ли разница в цене между традиционным турбированным газовым котлом и конденсационным тех денег? Отвечаем — да. Конденсационный котёл работает не совсем так, как обычный котёл. В нём используется более сложный теплообменник и систему отвода продуктов сгорания, благодаря чему дополнительно снимается тепло с конденсата, образующегося при сгорании газа и выделении пара. Таким образом, часть тепла, которая ранее просто «уходила в трубу» возвращается в систему отопления. Говоря о конструктивных особенностях конденсационных котлов можно сказать, что их конструкция может разниться в зависимости от реализации конкретного производителя. По проведённым производителям расчётам используя конденсационный котёл можно снизить потребление газа за год на 20%. Если вы купите отопительный котел конденсационного типа и подключите его к низкотемпературной системе, потребление газа снизится приблизительно на 20 % в год.

Для того, что бы процесс конденсации происходил с высокой эффективностью котёл должен работать в оптимальном режиме. Что под этим подразумевается мы рассмотрим далее.

Конденсационные котлы в низкотемпературной системе отопления

В традиционной системе отопления температура в подающей линии зимой обычно может достигать до 70 градусов, в обратной до 50°С. В таком режиме конденсационный котёл не покажет выдающуюся эффективность, температура в обратной линии должна быть значительно ниже. Максимального КПД такая система достигает, если температура воды в обратной линии будет равна 20°С, температура подачи в таком случае должна находиться в районе 40°С. Указанный режим идеально подходит для системы с водяным тёплым полом, так что если вы хотите установить водяной тёплый пол, то конденсационный котёл будет лучшим выбором.

А что насчёт радиаторного отопления? В таком случае понадобятся радиаторы больших размеров, что бы при более низкой температуре в контуре обеспечить отдачу большего количества тепла. Так-же не лишним будет использование современных моделей панельных радиаторов, имеющих повышенную эффективность рассеяния тепла, например стальных радиаторов Kermi с технологией therm-x2.

В зависимости от типа котла максимальная температура в обратной лини не должна превышать 45-57°С, для нахождения его в режиме конденсации. В зависимости от модели значение КПД может отличаться, многие производители приводят в качестве расчётного оптимального режима соотношение температур в подающей и обратной линии в 50/30°С. Даже находясь в режиме работы «традиционного» газового котла КПД у конденсационного будет выше за счёт большей площади теплообменника и точности контроля работы горелки (соотношение газа к воздуху).

Таким образом мы пришли к тому, что требуется грамотно рассчитанный проект отопления. Нельзя просто установить в имеющуюся старую систему отопления конденсационный котёл и ждать, что она обеспечит вам комфорт и экономию газа. Нельзя просто нанять неопытных монтажников, которые не задумываясь поставят вам радиаторы из расчёта режима работы контуров 70/50°С. Каждый элемент низкотемпературной отопительной системы должен быть подобран в соответствии с планируемыми режимами работы, только тогда ваша система будет сбалансирована и эффективна.

Конденсационные котлы принцип работы

Газовый котел в системе отопления дома или квартиры играет главную роль. Ведь именно от его надежности и оснащения будет зависеть комфорт и уют в доме.

Конденсационное котельное оборудование по сравнению с обычными котлами обеспечивает энергосбережение до 30 % в год, обеспечивают минимальный уровень выбросов вредных веществ в окружающую среду и имеют самый высокий КПД. Принцип работы конденсационного газового котла был известен уже очень давно, но только несколько десятков лет назад технологии стали позволять использовать при производстве котлов сплавы, устойчивых к коррозии (высококачественной нержавеющей стали).

Давайте посмотрим чем принципиально отличается конденсационный и обычный газовый котел. В обычном газовом котле продукты сгорания (отходящие газы) проходят через теплообменник газового котла и передают часть своей энергии-тепла теплоносителю. И дальше проходя через дымоход попадают в атмосферу и теряют оставшуюся часть теплоты. Вместе с газами уходит в воздух и водяной пар, который образуется при сгорании топлива. Этот пар уносит с собой скрытую энергию парообразования, которую способен отобрать и передать системе отопления конденсационный котел.

Когда пар охлаждается, он превращается в жидкость, другими словами конденсируется, высвобождая некоторое количество теплоты. Конденсация в теплообменнике обычного котла является губительной, а для конденсационного газового котла конденсация является плюсом. Это и есть главное отличие конденсационных котлов, которое увеличивает коэффициент полезного действия до 106–110 %.

КПД больше 100 %?

По закону физики КПД не может быть выше 100 %, как такое возможно? В конденсационных котлах используется тепло, образовавшееся при конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах, что значительно повышает КПД. А так как в методике расчета КПД за 100 % принимают удельную теплоту сгорания топлива, получается, что вырабатывается больше энергии, чем тратится.

Принцип работы котла

1. Камера смешивания
2. Камера сгорания
3. Вентилятор горелки
4. Керамическая горелка
5. Трубки теплообменника
6. Сборник конденсата

Принцип работы на примере настенного котла HORTEK.

Теплообменник из нержавеющей стали состоит из множества трубок различного диаметра, установленных внутри корпуса. Гладкая поверхность трубок и их расположение эффективно предотвращают загрязнение теплообменника. Это позволяет добиваться высокого КПД в течение длительного времени.

Кроме того, газовый конденсационный котел оснащен керамической плоскопламенной горелкой с полным предварительным смешением газа и воздуха. Она крепится над трубками теплообменника. Такой способ монтажа предотвращает ее загрязнение, а сама горелка функционирует в качестве изолятора. Котлы с такой горелкой имеют модуляцию мощности в диапазоне от 14 до 100 %. В конденсационных котлах используются высокотехнологичные горелки, обеспечивающие приготовление топливно-воздушной смеси в оптимальных для данного режима горения пропорциях. Управление горелкой регулярно проверяет соотношение топливной смеси, что минимизирует вероятность частичного сгорания топлива.

Конденсационные котлы имеют перед теплообменником нагнетающий вентилятор с изменяемым числом оборотов, поэтому они сделаны с закрытой камерой сгорания и выбросом продуктов сгорания через коаксиальный дымоход.

Вентилятор всасывает воздух, необходимый для процесса горения. Вследствие создаваемого избыточного давления воздух для образования горючей смеси выгоняет в дымоотвод отработавшие газы, возникающие при горении.

В отходящих газах в процессе работы конденсационного котла снижается количество вредных выбросов, это позволяет не строить высокие дымоходы. А низкая температура отходящих газов позволяет использовать дымоходы для отвода из качественного пластика, это уменьшает затраты на их установку.

Эффективность работы конденсационного газового котла.

Эффективность конденсационного котла отопления в значительной степени зависит от параметров системы отопления. Чем ниже температура теплоносителя, тем большая доля скрытой энергии будет возвращаться в отопительную систему, а значит выше будет и КПД. Чтобы потери тепла с дымовыми газами были минимальными, в теплообменнике котла должна происходить конденсация водяных паров из дымовых газов. Это возможно тогда, когда температура хотя бы у части теплообменной поверхности была равна или была ниже температуры точки росы.

Для природного газа при обычных условиях она равна +57°С. Поэтому, чтобы котел работал в режиме конденсации, температура теплоносителя в обратной линии (по которой теплоноситель возвращается из системы отопления в котел) должна быть не выше +57°С. Если это условие не выполняется, то тогда КПД конденсационного котла уменьшается, но все равно оно останется на 4-5% выше, чем КПД обычного котла.

Конденсационный газовый котел дороже обычного в 1,5 – 2,5 раза, но при этом можно хорошо сэкономить на оплате за потребляемый газ, так как он использует на 10 – 20 % меньше. В перспективе 3 – 5 лет это довольно выгодное вложение. А срок службы котла HORTEK при правильном обслуживании достигает 50 лет.

Информация с сайта: www.hortek.com

Как работают конденсационные котлы

Многие домовладельцы, желающие сэкономить на отоплении в этом году, сталкивались с конденсационными котлами. Конденсационные котлы имеют гораздо более низкие эксплуатационные расходы на топливо и более высокий КПД, чем котлы со стандартной эффективностью, также известные как «обычные» котлы.

Ниже мы объясним, как работают конденсационные котлы и в чем их преимущества. У нас даже есть видео на месте, чтобы вы могли просмотреть уже установленное.

Конденсационные котлы теперь являются основной заменой котлам стандартной эффективности.Правительство Великобритании установило закон, согласно которому все заменяемые газовые и масляные котлы должны быть высокоэффективными конденсационными котлами — только с учетом определенных обстоятельств.

Зачем покупать конденсационный котел?

Основная причина покупки конденсационного котла — большая экономия топлива и, соответственно, денег. Большинство котлов со стандартной эффективностью будут работать с КПД 70% -80% (некоторые старые котлы — до 50%). Конденсационный котел будет работать с оптимальным КПД 95%, иногда повышаясь до 98% в определенных условиях. Уменьшение времени работы котла снижает выбросы углерода.

Как конденсационный котел может достичь такого высокого КПД?

Первое, что нужно помнить о обычных котлах и конденсационных котлах, — это одинаковая тепловая нагрузка от горелки. Примерно 250-300 градусов по Цельсию.

Важно понимать, как работает обычный котел, чтобы сравнить их.

Обычный котел имеет один теплообменник. Вода поступает в теплообменник в самой холодной (и, как правило, самой низкой) точке и собирает тепло, выходящее из теплообменника и стекающее в радиаторы и баки с горячей водой.Температура дымохода может достигать 250 градусов по Цельсию. Это тепло выбрасывается в атмосферу и больше никогда не будет использоваться. Потрачено.

Конденсационный котел имеет два основных теплообменника. На этот раз вода первой попадает во вторичную (и конденсационную) камеру. Улавливание скрытого тепла от горячих дымовых газов при их остывании. Влага в газах конденсируется в капли, которые образуются на дне теплообменника. Конденсат имеет умеренно кислую реакцию (примерно такой же pH, как у томатного сока) и сливается в воду.Оттуда вода поступает в первичный теплообменник, чтобы собрать больше тепла, прежде чем течь в радиаторы и резервуары для горячей воды. Температура дымохода составит около 55 градусов по Цельсию. Это означает, что нагревательная вода передается до 200 градусов тепла, а не выбрасывается в атмосферу. Это означает, что вы сэкономите много денег.

Конденсационные котлы не конденсируют все время — только при достаточно низкой температуре обратной воды. Однако вы всегда экономите деньги из-за большей площади поверхности теплообмена, предлагаемой дополнительным теплообменником, и улучшений в современном дизайне.

Мифы о конденсационных котлах и ответы

1. Их нельзя установить в существующую систему. Это неправда. Конденсационный котел можно установить в любую систему, в которой ранее был установлен обычный котел. Иногда повышенная эффективность означает, что система подачи и расширения не подходит. Однако это легко преодолеть путем создания избыточного давления в системе (многие инженеры сделают это само собой разумеющимся).

2. Они не такие надежные.Опять же, это неправда. На начальном этапе производители котлов имели проблемы, связанные со слабокислым конденсатом, поражающим теплообменник котла, но, как и все, что они улучшили, это больше не проблема. Все компоненты теперь так же надежны, как и обычные котлы.

3. Они более эффективны только при полной конденсации. Не правда. Все конденсационные котлы более эффективны, чем обычные котлы во все времена эксплуатации. Британский исследовательский институт подтвердил это в статье, опубликованной в 2003 году после исследования, проведенного в 1980 году.

4. Конденсат — проблема. Конденсатор можно легко установить, переместив его в безопасный слив или в резервуар для удаления известковой стружки, чтобы нейтрализовать pH. Производители даже производят линейный кислотный нейтрализатор с фитингами для легкой установки на конденсаторную трубу 3/4 дюйма.

Как оптимизировать вашу систему конденсационного котла для максимальной экономии энергии

08 февраля Как оптимизировать вашу систему конденсационного котла для максимальной экономии энергии

Я впервые столкнулся с проблемами конденсационного котла при проведении энергетического аудита винодельни, которая модернизировала свои обычные котлы для конденсационные котлы.Работая при температуре подаваемой воды 180 ° F и температуре обратной воды 140 ° F, котлы никогда не работали в режиме конденсации, а фактический КПД котла составлял около 85%, что далеко от КПД 98%, заявленного поставщиком. Заплатив надбавку за новые котлы, менеджер по ремонту остался недоволен.

Конденсационные котельные установки нуждаются в температуре воды возврата около 80 ° F или ниже для достижения максимальной эффективности. Высота, тип топлива и повышение температуры воды также влияют на способность котла улавливать скрытое тепло от дымовых газов и достигать оптимальной работы.Независимо от того, разрабатываете ли вы новый строительный проект или модернизируете существующую систему, полезно выполнить домашнюю работу и понять ключевые переменные.

Почему конденсационные котлы не гарантируют эффективную работу

Для конденсационных котлов требуется температура обратной воды 80 ° F или ниже для достижения эффективности 97%. (Посмотрите на кривые КПД любого обычного производителя конденсационных котлов, чтобы убедиться в этом.) Другими словами, вы начинаете получать КПД только тогда, когда температура вашей обратной воды составляет примерно 135 ° F или ниже.См. График ниже.

Обратите внимание, что температура конденсации 135 ° F является функцией топлива. График для природного газа.

Важно, чтобы размеры змеевиков горячей воды были такими, чтобы они обеспечивали дельта-Т, которая позволяет снизить температуру возвратной воды. Большинство змеевиков рассчитаны на дельта-Т 20 ° F, но для получения оптимальной температуры возвратной воды может потребоваться их размер для дельта-Т 40 ° F. Это требует дополнительной координации между инженером-проектировщиком и поставщиком оборудования.

Также будьте осторожны с температурой приближения.(В коммерческом строительстве это будет дельта-Т между температурой воздуха на выходе из VAV-камеры и температурой обратной воды на теплообменнике.) Вы не получите температуру выходящего воздуха 85 ° F, если температура вашей обратной воды равна 60 ° F. (Скорее всего, потребуется 90 или 95 ° F для достижения температуры обратной воды 85 ° F.)

Анализ проекта ввода в эксплуатацию выявляет неэффективный дизайн

Во время анализа проекта для клиента мы обнаружили механические графики, показывающие 96% конденсационный котел эффективность в системе с конструкцией температуры входящей воды (EWT) 110 ° F и повышения на 30 ° F.См. График водогрейного котла ниже.

Источник: Cleaver Brooks

Учитывая, что КПД конденсационного котла является функцией EWT, мы проверили кривые КПД производителя. Для этой конкретной модели у Лочинвара были кривые эффективности, основанные только на повышении температуры на 20 ° F, как показано ниже. При полной нагрузке КПД котла чуть ниже 92%. Это хорошо, но это не 96%.

Источник: адаптировано на основе кривых КПД Lochinvar

Мы проверили другие модели конденсационных котлов, продаваемых Lochinvar, у которых действительно были кривые КПД для повышения на 30 ° F, и они показали, что КПД котла составляет примерно 93% при EWT 110 ° F.Поэтому мы рекомендовали группе разработчиков либо повысить КПД котла до 93%, либо отрегулировать систему для возврата к более низкому EWT.

AFUE Impact

Еще одним моментом для рассмотрения является годовая эффективность использования топлива (AFUE), показатель эффективности, используемый в графике работы водогрейного котла. AFUE — это годовая выработка тепла, деленная на годовое количество энергии, потребляемой котлом. Этот показатель является результатом лабораторных испытаний, в которых учитываются сезонные колебания работы при частичной нагрузке, цикличности включения / выключения и потерь в режиме ожидания. Полная методология оценки AFUE для котлов и печей изложена в Стандарте 103 ASHRAE, который применяется только к бытовым и легким коммерческим котлам с потребляемой мощностью менее 300 000 БТЕ / ч. Котлы, перечисленные в механическом графике, рассчитаны на потребляемую мощность 2 000 000 БТЕ / ч, и в соответствии со стандартом AHRI 1500 их характеристики относятся к термической эффективности или эффективности сгорания , а не к AFUE. Механический график, возможно, был скопирован из другого проекта с котлами меньшего размера, у которых действительно было AFUE.

Как оптимизировать вашу систему

Таким образом, для оптимальной работы конденсационным котельным системам необходима температура обратной воды , значительно ниже точки росы выхлопных газов котла (для природного газа это около 140 ° F в районе залива. и 125 ° F в Денвере), в идеале около 80 ° F или ниже .Для котельных систем без конденсации требуется, чтобы температура обратной воды была выше точки росы на выходе из котла (следовательно, в контурах нагрева).

По другим вопросам проектирования, таким как дельта-T системы и определение размеров оконечных устройств, см. «Лучшие практики для конденсационных котлов» (журнал ASHRAE 2018) и «Принципы проектирования систем конденсационных котлов» (технический документ Group 14 Engineering). Если у вас есть вопросы по оптимизации вашей котельной системы, свяжитесь с нами в любое время.

Понравился пост? Поделитесь этим в LinkedIn.

Благодарности: Я хотел бы поблагодарить Джима Келси и Лин Гомес за их технические правки и дополнительные материалы для этой статьи.

Полное руководство по конденсационным водонагревателям или котлам

Когда газ горит, он соединяется с кислородом с образованием диоксида углерода, воды и некоторых других побочных продуктов. Например, метан (природный газ).

CH ₄ + 2O ₂ → CO ₂ + 2H ₂ O + ∆E
Где ΔE — энергия, выделяемая при сгорании.Величина ΔE зависит от конечного состояния диоксида углерода и воды. Чем они круче, тем больше запаса энергии. Для воды это особенно важно, потому что если вода представляет собой пар, то она несет гораздо больше энергии, чем если бы она была жидкой.
Итак, если на выходе из котла дымовые газы холодные, а вода жидкая, то количество энергии ΔE, которое мы можем использовать, будет больше. В конденсационном котле вода конденсируется внутри котла, поэтому можно извлечь больше энергии; в обычном бойлере вода улетучивается в виде пара и теряется энергия.
Более низкие рабочие температуры.
Для конденсации водяного пара из дымовых газов конденсационный котел должен работать с более низкой температурой воды на входе, чем обычный котел. Это связано с тем, что процесс конденсации происходит при температуре около 54 ° C.
Однако даже при работе при традиционных температурах без конденсации 80/60 конденсационный котел обычно предлагает на 4-5% больший КПД, чем неконденсирующий котел, благодаря превосходному теплообменнику и управлению горелкой в конденсационном котле.
Обычный котел обычно будет иметь минимальную температуру воды на входе около 60 ° C и температуру на выходе 80 ° C, и в любом случае не будет иметь теплообменных элементов для достижения дополнительной рекуперации тепла. В самом деле, если в обычном котле происходит конденсация, это плохо, потому что конденсат действительно содержит кислотные побочные продукты, которые разъедают внутреннюю часть котла и в конечном итоге приводят к его выходу из строя. Конденсационные котлы имеют дополнительные элементы теплообмена и изготовлены из материалов, подходящих для защиты от коррозионных конденсатов.
Почему конденсационные котлы не конденсируются
Почему на практике КПД ниже?
12-месячное исследование котлов в британских домохозяйствах, проведенное Фондом энергосбережения, показало, что конденсационные комбинированные котлы класса A в среднем имели КПД 83%, а котлы, работающие только на отопление, — 80,3%. В отчете сделан вывод, что «местная производительность котла значительно ниже расчетной сезонной эффективности SEDBUK». Существует множество причин такого большого расхождения между фактической эффективностью и заявленной эффективностью:
Превышение номинала котла
Исследование Carbon Trust по эффективности котлов показало, что «значительное количество из них [котлов] оказались значительно превышающими размеры для свойств, в которых они были установлены, и это считается обычной практикой в Великобритании».
В отчете подчеркиваются рыночные сбои, которые способствовали завышению размеров, когда было указано, что «средняя пиковая тепловая нагрузка домов в Великобритании составляет около 6 кВт, но номинальные размеры новых котлов обычно варьируются от 10 кВт до 30 кВт». Другими словами, негабаритные котлы отправляют неверные сообщения потребителям и установщикам о том, что самый маленький в ассортименте должен быть для самого маленького дома. Самая маленькая из диапазона действительно обогреет подавляющее большинство домов в Великобритании.
Как нация, мы настолько привыкли к более крупным котлам, особенно к комбинированным котлам, мощность которых составляет 24-50 кВт, что теперь на всякий случай настаиваем на более крупных котлах.Однако котлы увеличенного размера подвержены риску потери газа из-за чрезмерных сбросов тепла, из-за которых котел неоднократно включается и выключается.
Когда котлы запускаются, они автоматически увеличивают мощность до 70% от их максимальной мощности. Для котла мощностью 21 кВт (обычное дело в большинстве домов) это будет около 15 кВт. Учитывая, что в очень холодный день требуется всего 6 кВт, котел всегда будет перегревать систему. Когда радиаторы не могут отвести достаточное количество тепла, температура возврата к котлу слишком высока для его конденсации.
В краткосрочной перспективе ответ — снизить максимальную мощность котла, чтобы удовлетворить максимальную потребность в тепле для дома (например, 6 кВт). Таким образом, когда котел горит в периоды, когда требуется менее 6 кВт, он составляет только 70% от 6 кВт.
Это делается установщиками, однако, вероятно, этого недостаточно. Более того, переход к более крупным котлам означает, что минимальная минимальная мощность более крупных котлов может составлять 8–12 кВт. Это означает, что они всегда будут слишком большими для систем отопления, которые они обслуживают.
Базовое и несовместимое управление нагревом
Базовое управление включает котел, когда температура в помещении опускается ниже температуры термостата, и выключает его при достижении комнатной температуры. Они использовались с котлами без конденсации. На самом деле температура в помещении продолжает расти даже после выключения котла, потому что в радиаторах присутствует скрытое тепло, которое термостат не может учесть.
Более сложные элементы управления предписывают котлу снизить мощность до того, как будет достигнута температура в помещении, что означает, что он точно соответствует заданной температуре.Они известны как средства управления компенсацией нагрузки или погодных условий и позволяют сэкономить дополнительно 3-5% газа в сочетании с конденсационным котлом.
В отчете Energy Saving Trust отмечается, что «Ни один котел не имеет компенсации нагрузки». Другими словами, все конденсационные котлы, включенные в исследование Energy Saving Trust, использовали базовые элементы управления включением / выключением, которые не увеличивают эффективность конденсационных котлов и были бы существенным фактором гораздо более низкого среднего КПД 83% и 80,3%.
Boiler Plus был представлен в 2018 году и был направлен на повышение стандартов управления котлами. Была включена компенсация нагрузки и погодных условий, но правила были значительно ослаблены включением «умных» элементов управления вкл / выкл в категорию «автоматизация и оптимизация».
Как потребители, мы все верим, что интеллектуальные средства управления умны, потому что они эффективны. Но если они не говорят на том же языке, что и котел, чтобы они могли изменять свою мощность вверх и вниз, то на самом деле они представляют собой только управление включением / выключением с некоторым дистанционным программированием.
Балансировка
Балансировка обеспечивает передачу 20 градусов тепла от радиаторов в комнату. Температура радиатора измеряется с одной стороны, а затем с другой, чтобы убедиться, что это происходит. Если вода выходит из котла при 65 градусах и возвращается при 45 градусах, это идеально сбалансированная система.
Проблема в том, что системы не сбалансированы, а радиаторы часто имеют неправильный размер. Как только в помещении рассеивается температура менее 20 ° C, эффективность падает.
Термостатические радиаторные клапаны (TRV) могут усугубить наши проблемы, если установщик не имеет опыта в балансировке системы. Стандартные TRV отключаются, когда отдельные комнаты достигают своей температуры, но есть задержка, когда котел снижает свою мощность (что ухудшается, если котел не был или не может быть изменен на диапазон).
Мониторинг энергоэффективности конденсационных котлов с помощью гибридного первичного моделирования и оценки
Основные моменты
•
Новый подход к мониторингу конденсационных котлов на основе моделей расширяет рабочий режим, за которым возможен мониторинг.
•
Подход основан на гибридной динамической модели с динамически изменяющимися пропорциями конденсации / неконденсирования.
•
Энергоэффективность во всем динамическом режиме котла контролируется с помощью переключателей.
•
Динамическая (вместо статической) нелинейная кривая КПД дает более полное описание работы конденсационных котлов.
•
Подтверждение фактических данных по эффективности котла.
Реферат
Принцип работы конденсационных котлов основан на использовании тепла дымовых газов для предварительного нагрева холодной воды на входе в котел: путем конденсации в жидкую форму дымовые газы восстанавливают свою скрытую теплоту парообразования, что приводит к на 10–12% повышенный КПД по сравнению с традиционными котлами. Однако мониторинг энергоэффективности конденсационных котлов сложен из-за их нелинейной динамики: в настоящее время (статические) нелинейные кривые эффективности конденсационных котлов рассчитываются в квазистационарном режиме и «апостериори», т.е.е. из данных, собранных во время испытаний в камере: следовательно, при таком статическом подходе можно контролировать энергоэффективность только в установившемся режиме . В этой работе мы предлагаем новый подход к мониторингу конденсационных котлов, основанный на моделях, который расширяет рабочий режим, для которого возможен мониторинг: подход основан на гибридной динамической модели конденсационного котла, где переключение в зависимости от состояния учитывает динамически изменяющуюся конденсацию. / без конденсации пропорций.Мониторинг энергоэффективности всего динамического режима котла возможен с помощью переключателей оценки, разработанных для различных режимов с конденсацией / без конденсации. Используя реальные данные о КПД котла, мы показываем, что предлагаемый подход приводит к (динамической) нелинейной кривой КПД, которая дает более полное описание работы конденсационных котлов, чем статические нелинейные кривые КПД: кроме того, можно получить динамическую кривую. a priori », т. е. из первых принципов или данных, собранных во время нормальной работы котла (без необходимости проведения специальных испытаний в камере).
Ключевые слова
Гибридное моделирование
Переключение в зависимости от состояния
Динамический мониторинг
Конденсационный котел
Оценка нескольких моделей
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Просмотреть аннотацию
© 2017 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Общий КПД системы с конденсационными котлами
В конденсационных котлах существует прямая зависимость между увеличением конденсации дымовых газов и повышением эффективности котла.
Котлы — это закрытые сосуды под давлением, которые используются для нагрева жидкостей — воды или пара. Они различаются по размеру, нагреваемой жидкости, температуре жидкости и конструктивным конфигурациям. Эта статья является первой из серии на веб-сайте Cleaver Brooks, в которой объясняется общая эффективность системы с акцентом на конденсационные водогрейные котлы, используемые для отопления помещений, технологических приложений и / или нагрева воды для бытового потребления. Кроме того, в этой статье будет описан переход парадигмы проектирования от котлов без конденсации с высокотемпературными системами распределения горячей воды к конденсационным котлам с как можно более низкой температурой воды для повышения эффективности котла.В этой серии статей будет использован поэтапный подход к общему проектированию системы с целью рассмотрения различных тем, направленных на повышение эффективности зданий, поскольку наша отрасль работает над достижением цели чистого нулевого использования энергии в зданиях.
ВВЕДЕНИЕ КОТЛА
В прошлом промышленный стандарт для водогрейных котлов основывался на котле без конденсации, в котором температура обратной линии горячей воды в котел должна была оставаться выше температуры конденсации дымовых газов, чтобы предотвратить повреждение котла.Сегодня конденсационные котлы становятся все более популярными с целью снижения температуры воды, возвращающейся в котел, для максимальной конденсации дымовых газов. Существует прямая корреляция между увеличением конденсации дымовых газов и повышением эффективности котла. Этим конструкция котлов конденсационного типа отличается от котлов неконденсирующего типа. В конденсационных котлах теплообменник должен быть изготовлен из прочных материалов, чтобы предотвратить коррозию кислого конденсата и полное разложение материалов внутри котла и дымовой трубы.Теплообменники конденсационных котлов изготовлены из нержавеющей стали или алюминия, как показано на рисунках 1 и 2, которые более устойчивы к кислоте в кислотном конденсате по сравнению с неконденсирующими котлами, изготовленными из чугуна, стали или меди. В большинстве современных водогрейных котлов в качестве источника топлива для процесса сгорания используется природный газ. В этом процессе природный газ объединяется с воздухом для горения с образованием воды и других побочных продуктов в следующей химической реакции: Ch5 + 2 O2 CO2 + 2 h3O Альтернативным топливом является пропан, процесс сгорания которого аналогичен природному газу, а также способствует конденсационная операция.В этом процессе пропан объединяется с воздухом для горения с образованием воды и других побочных продуктов в следующей химической реакции: C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 h3O.
Рисунки 1 и 2: Конструкционные материалы конденсационного котла
В большинстве современных водогрейных котлов в качестве источника топлива для процесса сгорания используется природный газ. В этом процессе природный газ объединяется с воздухом для горения с образованием воды и других побочных продуктов в следующей химической реакции:
Ch5 + 2 O2 CO2 + 2 h3O
Альтернативным топливом является пропан, который имеет схожий с природным газом процесс сгорания, а также способствует конденсации. В этом процессе пропан объединяется с воздухом для горения с образованием воды и других побочных продуктов в следующей химической реакции:
C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 h3O
В котле без конденсации эта вода остается в парообразном состоянии и полностью удаляется из системы с дымовыми газами, тогда как в конденсационном котле водяной пар способствует конденсации, поскольку он охлаждается ниже точки росы. Конденсация дымовых газов позволяет утилизировать 970 БТЕ / фунт скрытой энергии, которая используется для повышения эффективности котла.Точка росы воды варьируется в зависимости от многих факторов, но, вообще говоря, дымовые газы начинают конденсироваться, когда температура обратной линии горячей воды составляет от 120 ° F до 130 ° F, как показано на рисунке 3.
Рис. 3: Пример температуры конденсации дымовых газов на основе температуры обратной горячей воды.

КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ
По мере того, как котельная техника развивалась с течением времени, менялась и конструкция системы. Первое заметное отличие в конструкции системы связано с температурами горячего водоснабжения и обратки.Ранее было принято проектировать системы с температурой подачи горячей воды в диапазоне от 180 ° F до 200 ° F, предполагая, что более высокая температура воды всегда лучше. В некотором смысле, более высокая температура горячей воды лучше, поскольку она позволяет использовать меньшие поверхности теплопередачи в нагревательных змеевиках и оконечных устройствах, но ограничивает эффективность системы. И наоборот, более высокая температура горячей воды может затруднить контроль температуры помещения в периоды низких нагрузок, когда полная мощность здания не требуется.Сегодня системы, использующие конденсационные котлы, должны быть спроектированы так, чтобы обеспечить минимальную возможную температуру подачи и возврата горячей воды, при этом обеспечивая достаточный обогрев помещения. Следует отметить, что температура возврата горячей воды является определяющим фактором.
Рис. 4: КПД котла в зависимости от температуры обратной линии горячей воды и мощности котла.

Стандартная температура подачи горячей воды для конденсационного котла должна начинаться с минимум 140 ° F с возможностью понижения при условии, что достаточная теплопроизводительность доступна по разумной цене от нагревательных змеевиков и оконечных устройств.Хотя более низкая температура воды может быть возможна, есть момент, когда повышенные первоначальные затраты на дополнительную площадь поверхности теплопередачи превышают эффективность котла. Температура возврата горячей воды является критическим моментом, поскольку система, которая не рассчитана на температуру возврата горячей воды ниже точки росы дымовых газов, ограничит потенциальные преимущества системы конденсационного котла. В этом случае котел не будет работать в конденсационном режиме, и экономия энергии будет намного меньше, чем возможности системы.
Скорость потока в системе относительно температуры системы горячего водоснабжения. Расходы для более старых систем обычно рассчитывались на разницу температур в 20 ° F между температурами подачи горячей воды и обратки на оконечных устройствах, что выше температуры конденсации и приводит к более высокому расходу. Сегодня разница температур между температурами подачи горячей воды и обратки должна составлять от 30 ° F до 50 ° F, что снижает скорость потока в системе, снижает падение давления через нагревательные змеевики и оконечные устройства и приводит к снижению мощности перекачки системы на полной мощности. условия нагрузки и частичной нагрузки.Поскольку обычно в системе горячего водоснабжения регулируется температура подачи горячей воды, более высокий ΔT способствует более низкой температуре возврата горячей воды в котел и приводит к большей конденсации с повышением эффективности котла.
Еще одно заметное изменение в конструкции системы связано с конфигурацией насосной системы. Ранее в системах горячего водоснабжения использовалась насосная конфигурация первичного и вторичного контура, поскольку котлы не были рассчитаны на переменный поток через теплообменник. Это было прямым ответом на возможность поддерживать температуру воды выше точки конденсации при низких нагрузках, поскольку эти котлы не были предназначены для конденсационных применений. Результатом конфигурации первично-вторичного контура является то, что постоянный поток через котел и теплообменник всегда поддерживался, и система распределения могла принимать переменный поток в зависимости от потребности в змеевиках. Сегодня системы переходят на системы с переменным расходом в первичном контуре с котлами, рассчитанными на работу с переменным расходом и условиями конденсации. Это приводит к многочисленным системным преимуществам, включая снижение первоначальных затрат за счет меньшего количества системного оборудования, меньшего количества электрических соединений и меньшей общей занимаемой площади.С точки зрения затрат, переменный первичный поток всегда будет более экономичным из-за меньшего количества оборудования, хотя первоначальные затраты на котел могут быть немного выше из-за необходимости в бойлерах большой массы, способных работать с различными условиями потока. Использование насосов только первичного контура также позволяет использовать более крупные и эффективные насосы на основании вместо меньших циркуляционных насосов, типичных для первичных насосов. Аналогичным образом, регулируемый первичный поток через котел и оконечные устройства позволяет снизить скорость потока в системе при низких нагрузках, экономя энергию перекачки, а также увеличивая доступную площадь поверхности в режиме конденсации и позволяя дымовым газам больше времени контактировать с теплом. обменник.
Дымоходы котлов также должны быть оценены, так как конденсационные котлы имеют температуру дымовых газов намного ниже, чем у неконденсирующих котлов, потому что большая часть тепла удаляется из дымовых газов в процессе конденсации. Конденсационные котлы также способствуют передаче тепла за счет большей площади поверхности нагрева по сравнению с традиционными котлами без конденсации. Следовательно, возможность использования альтернативных материалов для вытяжной трубы является допустимой, хотя настоятельно рекомендуется использовать вентиляционный материал Категории IV, внесенный в список UL, предназначенный для использования с конденсационными котлами.Хотя в некоторых случаях возможны альтернативные материалы для дымовой трубы, следует использовать коррозионно-стойкий материал для дымовой трубы по тем же причинам, что и конструкция котла. Кроме того, выхлопные трубы должны иметь возможность обрабатывать высокотемпературные выхлопные газы, которые могут существовать, если котел когда-либо будет эксплуатироваться без конденсации.
Наконец, учитывается масса котла, поскольку системы должны иметь соответствующую массу в системе, чтобы (1) принимать изменения температуры воды с течением времени без чрезмерных циклов и (2) предотвращать тепловой удар в системе.Под массой котла понимается количество воды в теплообменнике котла. Он напрямую зависит от количества времени, необходимого для нагрева или охлаждения воды, что влияет на цикл работы котла из-за изменений нагрузки, способность справляться с условиями переменного расхода и снижение падения давления в системе. Котлы с малой массой определяются как котлы с объемом воды менее 20 галлонов на 1000 вводимых МБН, тогда как котлы с большой массой определяются как котлы с объемом воды более 50 галлонов на 1000 баррелей в час.Сегодня некоторые конденсационные котлы имеют значительно меньшую массу, чем более старые водогрейные котлы, и необходимость перехода 4 из стандартных неконденсатных атмосферных котлов на высокоэффективные конденсационные герметичные котлы для сжигания топлива требует тщательного пересмотра. Сравнение прошлых систем с текущими системами показано в таблице 1.
Таблица 1: Эволюция дизайна системы с течением времени.
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ЗДАНИЯ
Для того, чтобы правильно рассчитать котельную систему, необходимо определить тепловую нагрузку здания.Проект системы отопления здания рассчитывается с учетом множества нагрузок, возникающих в здании в разное время. Некоторые из нагрузок включают в себя потери при передаче по оболочке, вентиляционные нагрузки, инфильтрационные нагрузки, системные потери и коэффициенты срабатывания от ночных сбоев. Некоторые нагрузки, такие как люди, свет и другие нагрузки, а также солнечное излучение, являются фактическими нагрузками на пространство, но обычно ими пренебрегают или игнорируют при расчетах тепловой нагрузки, поскольку эти элементы считаются преимуществом для системы и фактически снижают тепловую нагрузку, необходимую для строительство.Принимая во внимание, что люди временные, свет можно включать и выключать в течение дня, а нагрузка на оборудование меняется в зависимости от обработки в любой момент времени, эти нагрузки не следует считать постоянными. Точно так же солнечная радиация из-за постоянно меняющегося положения солнца и погодных условий может резко меняться в течение дня. Как правило, проектировщики и инженеры не принимают во внимание обе эти нагрузки или значение этих нагрузок, так как всегда важно определить наихудшие расчетные условия нагрева.
Помимо тепловыделения, которое не включается в стандартные проектные расчеты, проектировщики и инженеры также обычно предоставляют коэффициент запаса прочности при расчетах нагрузки в диапазоне от 10% до 25% от общей нагрузки здания. Это приводит к завышению размеров оборудования, что приводит к неэффективности системы, поскольку оборудование будет работать в условиях, отличных от первоначально спроектированных, что во много раз намного ниже условий полной нагрузки. В сочетании с тем фактом, что расчетная нагрузка основана на экстремальных погодных условиях, которые редко наблюдаются или наблюдаются только пару часов в год, системы отопления обычно имеют достаточные встроенные факторы безопасности.
После расчета нагрузок следующим шагом в процессе проектирования является выбор нагревательных змеевиков и оконечных устройств для удовлетворения индивидуальных нагрузок помещения. Во время выбора оборудования фактическая тепловая мощность редко будет соответствовать расчетным нагрузкам, поскольку большая часть оборудования изготавливается с модульной мощностью. По мере того, как оборудование имеет размеры, оно выбирается с мощностью, превышающей нагрузку на пространство, чтобы поддерживать условия пространства в проектных условиях, что приводит к дополнительному негабаритному оборудованию.
Например, рассмотрим здание, тепловая нагрузка которого составляет 1 200 МБ / ч. Один из вариантов — выбрать один входной котел мощностью 1500 МВт / час, который покроет нагрузку, но будет увеличен примерно на 12,5% при КПД 90%. Альтернативой является выбор трех вводных котлов по 500 МВт / ч, которые достигают той же общей мощности, но обеспечивают встроенное резервирование с лучшей ступенчатостью и возможностью более точно согласовывать изменяющуюся нагрузку в течение года. Пример котла можно экстраполировать на нагревательные змеевики и оконечные устройства по всему зданию, и, вообще говоря, система отопления имеет большие размеры по сравнению с количеством фактических потерь тепла, рассчитанных на начальном этапе процесса проектирования.
Исходя из всех проектных факторов безопасности, присущих типовой системе отопления, нет необходимости включать дополнительные факторы безопасности при выборе котельного оборудования. Вместо этого лучше всего обеспечить разнообразие систем, чтобы максимально точно рассчитать нагрузку на здание с минимальным превышением размеров. Это должно привести к правильному подбору оборудования, поскольку эффективность системы начинается с расчета нагрузки и переходит к выбору оборудования и разработке приложений. Негабаритные котлы также могут привести к чрезмерной цикличности в межсезонье и условиях низкой нагрузки.Котлы, размер которых соответствует требованиям нагрузки, будут работать дольше без циклов, что приведет к меньшим потерям на циклическое переключение и продувку, а также к большей эффективности котла.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ
Применение конденсационных котлов
широко распространено благодаря их многочисленным преимуществам и простоте включения их в стандартную конструкцию. Лучшее применение конденсационных котлов — это проектирование системы, в которой используется низкотемпературная система горячего водоснабжения; однако не следует упускать из виду преимущества традиционных конструкций систем горячего водоснабжения.Следующие ниже варианты дизайна дают представление о том, как включить конденсационные котлы в традиционные конструкции.
ТРАДИЦИОННЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ И БЕЗКОНДЕНСАТОРНЫЕ СИСТЕМЫ
Традиционная конструкция системы горячего водоснабжения включает в себя котел без конденсации для отопления помещений. Самым простым решением для использования конденсационной технологии является замена конденсационного котла на стандартный неконденсирующий котел. В зависимости от температуры системы выигрыш в эффективности может быть небольшим, поскольку для достижения максимальной эффективности система должна работать в режиме конденсации. Независимо от типа котла, конденсационный котел будет работать примерно с той же точкой эффективности, что и стандартный неконденсирующий котел в условиях, когда температура обратной линии горячей воды выше порогового значения температуры конденсации. Несмотря на это, в стандартной конструкции системы по-прежнему выгодно использовать конденсационные котлы, учитывая возможность использовать стратегии сброса горячей воды в периоды низкой нагрузки или в летних условиях, предполагая, что летом можно использовать более низкие температуры воды для удовлетворения требований здания. нагрузки.В то время как для традиционной системы котла без конденсации требуется трехходовой смесительный клапан для сброса температуры подачи с целью защиты котла, конденсационные котлы позволяют упростить конструкцию системы, поскольку сброс температуры подачи может происходить (и приветствуется) на котел. В этих условиях необходимо внимательно следить за тем, чтобы избежать эксплуатации системы горячего водоснабжения при слишком высокой скорости потока и обмена энергии котла на перекачку энергии, но при соответствующей оптимизации сброс горячей воды может обеспечить повышение эффективности системы.
СИСТЕМЫ ВЫСОКОГО ΔT
Системы, которые работают с большим перепадом температур между температурой подачи горячей воды и температурой обратной, также являются кандидатами для систем конденсационных котлов, поскольку температура обратной горячей воды напрямую связана с эффективностью котла. Примером системы с высоким ΔT может быть проектирование при типичной температуре подачи горячей воды 180 ° F, но вместо использования разницы температур 20 ° F между температурами подачи горячей воды и обратки, используя температуру от 30 ° до 50 ° F. дифференциал.Хотя котлы большой массы способны работать с более высокими значениями ΔT без повреждения сосуда высокого давления, диапазон ΔT от 30 ° до 50 ° F предлагает идеальное сочетание высокого ΔT и хорошего рабочего контроля. Как показано ниже, расход системы и ΔT являются факторами при определении общей тепловой нагрузки на основе следующего уравнения теплопередачи для воды.
Q = 500 x галлонов в минуту x ΔT где: Q = общая тепловая нагрузка [БТЕ / ч] галлонов в минуту = расход [галлонов в минуту] ΔT = разница температур в подающем и обратном трубопроводах [° F]
При использовании систем с высокими перепадами температур для обслуживания одной и той же тепловой нагрузки можно сэкономить энергию насоса за счет снижения расхода в дополнение к уменьшению перепадов давления в змеевике и оконечном устройстве. Поскольку системы горячего водоснабжения обычно регулируются по уставке коллектора горячего водоснабжения, большее ΔT приведет к более низким температурам возвратной воды и увеличению количества часов работы в конденсационном режиме. Этот тип системы также означает общую экономию затрат на распределительную систему за счет меньших размеров трубопроводов, насосов меньшего размера и небольших гидравлических принадлежностей по всей системе.
НЕТРАДИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Традиционные системы горячего водоснабжения хорошо работают с конденсационными котлами, как и некоторые нетрадиционные системы.В общем, любая система, которая работает при температуре обратной линии горячей воды ниже точки конденсации, является идеальным применением. Эти варианты включают в себя: тепловые насосы с водным источником, системы водяного отопления для пола, системы таяния снега, системы нагрева воды для бытовых нужд и системы обогрева бассейнов. Каждая из этих систем будет обсуждаться в будущем официальном документе. Сегодня котельные системы спроектированы так, чтобы повысить эффективность и снизить эксплуатационные расходы. Конденсационные котлы являются популярным вариантом, поскольку они рекуперируют энергию, которая в противном случае была бы выброшена из дымовой трубы, что позволяет им достичь КПД более 90%.В связи с переходом отрасли к конденсационным котлам, необходимо учитывать различия в температурах подачи и возврата горячей воды, конструкции дымохода котла, конфигурациях насосов и массе системы.
Эта статья представляет собой введение в общую эффективность системы водяного отопления. В последующих статьях будет более подробно рассмотрено проектирование системы и стратегии управления; преимущества и недостатки этой новой парадигмы дизайна; опровергающие мифы типичные аргументы проектировщиков, инженеров и владельцев конденсационных котельных; и переоборудование существующих котлов без конденсации на конденсационные котлы.Конденсационные котлы могут быть включены в большинство систем, в которых используется стандартный котел, но важно знать конструктивные изменения, необходимые для достижения повышения эффективности системы для целостного решения.
Источник: Кливер Брукс

Автор: Дэвид Грассл | ЧП инженер-механик | Принципал
Консультации — Инженер по подбору | Котельные системы: экономика и эффективность
При проектировании системы водяного отопления все компоненты должны работать вместе для достижения максимальной эффективности системы при минимальных первоначальных затратах.
На водяное отопление приходится от 40% до 50% рынка, и хотя неконденсирующие котлы используются в течение десятилетий, а инженеры и операторы установок знают, как их проектировать, определять, обслуживать и эксплуатировать, популярность конденсационных котлов неуклонно растет. за прошедшие десять дней. По данным Института кондиционирования, отопления и охлаждения, только в 2011 году продажи выросли на 20% по сравнению с предыдущим годом. Это связано с тем, что сезонный КПД, который представляет собой общую эффективность котла за весь сезон, для сегодняшних котлов без конденсации составляет примерно от 70% до 75% по сравнению с 84% до 92% для новых конденсационных котлов.
Но добиться такой высокой эффективности в полевых условиях — непростая задача. Компоненты и конфигурация системы, температура наружного воздуха, размер оборудования и поддержка производителя — все это определяет эффективность котельной системы в режиме реального времени.
От традиционных котлов без конденсации до современных конденсационных котлов и гибридных конфигураций, в которых используются как конденсационные, так и неконденсирующие котлы, у специалиста есть ряд вариантов при выборе подходящей системы водяного отопления для каждого применения.
Котлы без конденсации
Традиционный котел без конденсации должен работать без конденсации дымовых газов внутри сосуда высокого давления. Это может быть шотландский котел морского типа (часто называемый «жаротрубным котлом»), гибкая водяная труба, топка или чугун. Эти котлы используются в коммерческих, медицинских и образовательных учреждениях для отопления и оцениваются по мощности котла, при этом одна единица мощности котла равна 33 475 БТЕ / час. Котлы без конденсации обычно работают на природном газе в качестве основного топлива и мазуте №2 в качестве вторичного топлива.
Коррозия на стороне возгорания возникает, когда дымовые газы охлаждаются ниже точки росы и вступают в контакт с сосудом высокого давления из углеродистой стали. Во избежание коррозии системы отопления должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать минимальную температуру возвратной воды в котел. (Примечание. Во избежание коррозии важно сверять температуру возвратной воды с помощью документации производителя.) Все компоненты отопления должны быть выбраны для работы с минимальной температурой подаваемой воды 170 F, предполагая, что разница температур в линиях подачи и обратной воды составляет 20 F.
Котлы конденсационные
Хотя конденсационные котлы приобрели популярность с момента их дебюта на рынке США более десяти лет назад, их производительность в ближайшие годы будет улучшаться. Инженеры, которые их выбирают, могут выбирать из стольких разных производителей с разным дизайном и качеством материалов, что иногда им может быть сложно указать конденсационные котлы, которые должны быть одинаковыми по конструкции и конструкции в процессе конкурентных торгов. При выборе конденсационных котлов можно задать следующие вопросы: Какие виды технического обслуживания доступны инженерам предприятия? Как компоненты соединяются? Насколько легко будет заменить эти детали при необходимости для поддержания оборудования и желаемой эффективности? Могут ли все указанные котлы работать на общем дымоходе? Совместим ли главный контроллер на всех указанных котлах с BAS?
Хотя конденсационные котлы в настоящее время имеют ограниченную теплопроизводительность по сравнению с неконденсирующими котлами, производители будут продолжать улучшать эту функцию в ближайшие годы, и по мере совершенствования технологии конденсационный котел станет лучшим выбором для систем водогрейных котлов в будущем.
Конденсационные котлы работают, позволяя водяному пару дымовых газов менять фазу и конденсироваться из продуктов дымовых газов. Фазовый переход происходит на поверхностях нагрева теплообменника, обеспечивая дополнительную энергию, в то время как скрытое тепло передается воде внутри теплообменника и, следовательно, увеличивает эффективность котла. Конденсационные котлы должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов по всей камере сгорания и теплообменнику.
На рис. 1 из главы 31 Руководства ASHRAE 2008 г., посвященной котлам, показано влияние температуры воды на входе на КПД котла, точку росы и диапазон конденсации.По мере снижения температуры обратной воды в котел КПД котла увеличивается.
За последнее десятилетие большое количество производителей разработали новые котлы, которые могут работать в конденсационном режиме и, следовательно, обеспечивать более высокий КПД. Эти котлы могут быть жаротрубными, водотрубными, чугунными или литыми из алюминия.
Первая стоимость конденсационных котлов выше, чем у традиционных неконденсатных котлов. Поэтому задача, стоящая перед проектировщиком, состоит в том, чтобы обеспечить температуру воды, возвращаемой в котел, ниже 130 F; в противном случае КПД котла падает, и конденсационный котел работает в режиме без конденсации.
Как показано на Рисунке 1, при температуре обратной воды системы 130 F конденсационные котлы имеют КПД примерно 87%, но этот КПД может достигать 98% при температуре обратной воды 60 F. В дополнение к увеличению котла КПД, более низкая температура подаваемой и обратной воды также снизит тепловые потери в контуре трубопроводов, а в условиях низкой нагрузки управляемость может быть улучшена за счет более высоких галлонов в минуту на регулирующих клапанах.
Конденсат, образующийся как в котле, так и в трубопроводе дымовых газов с новыми конденсационными котлами, следует удалять в соответствии с местными нормами и правилами.Условия отвода конденсата в общественную канализацию устанавливаются местными властями. Обычно в сливную трубу следует добавлять систему нейтрализации, чтобы повысить pH конденсата. Средство нейтрализации следует периодически заменять по мере необходимости.
На рис. 2 показана система отопления, обслуживающая змеевики системы кондиционирования воздуха, змеевики повторного нагрева с регулируемым объемом воздуха (VAV) и панели лучистого отопления. Система включает четыре конденсационных газовых котла, соединенных параллельно, каждый со специальным насосом постоянного объема как часть первого контура. Вторичный контур состоит из двух насосов, каждый с частотно-регулируемым приводом (VSD), воздухоотделителем и расширительным баком.
Насколько конденсационные котлы вписываются в конструкцию котельных систем и работают в конденсационном режиме, зависит от температуры обратной воды. Следовательно, инженер-проектировщик должен выбирать потребителей тепла таким образом, чтобы система могла выдерживать дневную расчетную нагрузку от 140 до 150 F. Однако это увеличивает стоимость проекта, и проектировщику, возможно, придется немного пожертвовать эффективностью. снизить первоначальную стоимость.
Для достижения максимальной эффективности и продолжительности работы системы, средства управления системой конденсационного котла должны включать следующее:
Главный контроллер управления котлом: Главный контроллер управляет котлами и регулирует скорость горения для достижения максимальной эффективности котла. Контроллер также будет чередовать ведущие / отстающие / резервные котлы по расписанию, чтобы распределить часы работы. Эта функция также может выполняться BAS. На Рисунке 3 показано увеличение КПД котла при уменьшении скорости сжигания, при этом все другие переменные остаются постоянными.
Вход температуры наружного воздуха (OAT): Уставка температуры подачи горячей воды должна быть сброшена на основе температуры наружного воздуха для экономии энергии и снижения температуры воды, возвращаемой в котлы. Хотя эта стратегия наиболее распространена, когда существует прямая корреляция между OAT, нагрузкой, температурой подаваемой воды и поставленной мощностью, появление систем прямого цифрового управления привело к появлению других подходов. Одним из наиболее распространенных является подход «подстройка и реагирование», при котором температура подаваемой воды снижается до тех пор, пока один или несколько клапанов повторного нагрева не откроются почти полностью.Если один или несколько клапанов фактически полностью открываются, температура подаваемой воды немного повышается, пока вы не вернетесь к одному или нескольким клапанам, которые почти — но не полностью — открыты.
Датчик наружного воздуха может быть подключен напрямую к главному контроллеру котла, или логика сброса может находиться в BAS с выходом уставки температуры подаваемой воды на главный контроллер котла. Большинство конденсационных котлов работают с природным газом в качестве основного и пропаном в качестве вторичного источника топлива.Есть один-два производителя, у которых есть установки, которые могут работать на природном газе и мазуте №2.
Если объект или его конструкция требует, чтобы конденсационные котлы работали с пропаном в качестве вторичного источника топлива, важно проверить местные нормы; некоторые могут ограничить объем хранилища пропана (например, как в городе Чикаго), в то время как другие муниципалитеты могут разрешить хранение пропана вне здания.
Как конденсационные, так и неконденсирующие котлы сконструированы в соответствии со стандартами ASME по котлам и сосудам под давлением, раздел IV, а элементы управления и топливная арматура для обоих котлов должны соответствовать стандартам ASME CSD-1 и UL. К этим установкам также применяются другие нормы, такие как NFPA 54, Национальный кодекс по топливному газу.
Инженер-проектировщик должен изучить требования страхового андеррайтера объекта на случай, если они не соответствуют применимым кодексам, чтобы найти взаимоприемлемые точки соприкосновения.
Гибридные системы отопления
Гибридная система, содержащая как котлы без конденсации, так и конденсационные, может использоваться, когда владелец пытается снизить начальные затраты, а также хочет повысить эффективность эксплуатации.
На рисунке 4 показана гибридная система отопления, обслуживающая нагревательный змеевик вентиляционной установки, змеевик повторного нагрева VAV и излучающие потолочные панели. Потребители тепла выбираются для удовлетворения расчетной дневной нагрузки с температурой подаваемой воды от 180 до 190 F и температурой обратной воды от 150 до 160 F. Котлы без конденсации подключены параллельно как часть первичного контура, каждый со специальным насосом, в то время как конденсационные котлы подключены параллельно как часть вторичного контура, каждый из которых имеет отдельный насос. Два распределительных насоса, каждый с приводом с регулируемой скоростью, обслуживают потребителей тепла.
Когда требуемая температура подаваемой воды в системе составляет от 180 до 190 F, что слишком высоко для конденсации конденсационных котлов, система будет работать с менее дорогими котлами без конденсации.
На основании OAT необходимо отрегулировать температуру воды в системе. Когда на улице относительно тепло, температура подаваемой воды может быть снижена, и система может поддерживать проектные условия помещения с более низкой температурой подаваемой воды, в течение которых конденсационные котлы будут работать в конденсационном режиме, а вода будет циркулировать только через вторичный контур.
Управление гибридной системой отопления сложнее, чем управление системой отопления с неконденсирующими или конденсационными котлами. Необходимо постоянно контролировать температуру воды в системе, чтобы определить, какой котел следует включить. Для достижения максимальной эффективности системы элементы управления должны включать следующее:
Главный контроллер управления котлом: Главный контроллер управляет котлами и регулирует скорость горения для достижения максимальной эффективности котла. Контроллер также будет чередовать ведущие / отстающие / резервные котлы по расписанию, чтобы распределить часы работы. Эту функцию также может выполнять BAS.
Вход температуры наружного воздуха: Уставка температуры подачи горячей воды должна быть сброшена на основе OAT для экономии энергии. Датчик наружного воздуха может быть подключен напрямую к главному контроллеру котла, или логика сброса может находиться в BAS с выходом уставки температуры подаваемой воды на главный контроллер котла. Диапазон графика сброса следует выбирать таким образом, чтобы он совпадал с условиями работы конденсационного и неконденсирующего котла.
Автоматические стопорные клапаны для переключения между конденсационным и неконденсирующим режимами работы котла: Автоматические стопорные клапаны будут работать как двухпозиционные для переключения между конденсационным и неконденсирующим режимами работы. OAT следует использовать, чтобы определить, когда следует переключаться между режимами работы с конденсацией и без конденсации.
Даже несмотря на то, что гибридная система отопления может снизить начальные затраты на систему отопления, инженеры по эксплуатации предприятия должны пройти специальную подготовку по рабочим различиям между режимами работы с конденсацией и без конденсации.
Два позиционных клапана, показанные на рисунке 4, также можно использовать в режиме регулирования для достаточно быстрого прогрева контура котла без конденсации, минимизируя время конденсации в котле во время разогрева; он также может минимизировать вероятность теплового удара, постепенно смешивая более холодную возвратную воду с контуром котла.
Что дальше?
В то время как высокая эксплуатационная эффективность конденсационных котлов будет определять их будущую спецификацию, неконденсирующие котлы будут по-прежнему использоваться в модификациях, где возникают проблемы устаревшего дизайна и где стоимость является основным фактором, до тех пор, пока более высокая эксплуатационная эффективность не будет требоваться в соответствии с новыми правилами использования энергии.
No related posts.