Sadržaj članka
- Kondenzacijski (kondenzacijski) plinski kotao
- Odakle dolazi “dodatna” učinkovitost za kondenzacijske kotlove?
- Karakteristike kondenzacijskih kotlova
- Usporedni pregled plinskih kotlova
Danas ćemo u našem članku govoriti o kondenzacijskim bojlerima. Razmotrite dizajn, princip rada, njihove prednosti i nedostatke, prema kojim parametrima, osim cijene, takve kotlove treba odabrati. Pregledajmo tri marke plinskih kotlova uz određivanje najboljih.
Zašto su plinski kotlovi najpopularniji kod vlasnika kuća? Odgovor je jednostavan – danas nema profitabilnijeg izvora energije koja se koristi za grijanje kuće i grijanje vode za kućne potrebe od glavnog prirodnog plina danas. Dakle, ostaje samo odabrati plinski kotao, vođen … čime? Cijena, opomene prodavača, šarolike preporuke rodbine i prijatelja, prepoznavanje marke? Opis kondenzacijskih kotlova, preporuke za odabir konvencionalnog plinskog kotla, usporedna analiza nekoliko modela kako bi se utvrdili najbolji među njima – u ovom članku.
Kondenzacijski (kondenzacijski) plinski kotao
Kasnije ćemo se vratiti izboru konvencionalnih plinskih kotlova, ali zasad ćemo razmotriti jednu zanimljivu podvrstu njih – kondenzacijske kotlove, čiji proizvođači obećavaju učinkovitost preko 100%. Kako je to uopće moguće – učinkovitost je veća od 100%, jer je u suprotnosti s osnovama fizike?
Običan plinski kotao, čiji su modeli široko rasprostranjeni u CIS-u, prenosi toplinsku energiju dobivenu kao posljedicom izgaranja prirodnog plina u toplinski nosač sustava grijanja kroz izmjenjivač topline od čelika ili lijevanog željeza. Međutim, dobiveni dimni plinovi i vodena para, čija je temperatura oko 120 ° C, ne koriste se za grijanje. Toplina iz pare u uobičajenom kotlu ne može se prenijeti na rashladno sredstvo, budući da vlaga koja se nalazi u njemu izuzetno štetno djeluje na njegovu strukturu, jer kada se hladi i kondenzira, korozivno trošenje je neizbježno, značajno pogoršanje kvalitete izgaranja plina i taloženja kondenzata na površinama dimnjaka. Gubici toplinske energije koji izlaze zajedno s parom su oko 10% ukupnog kapaciteta plinskog kotla po jedinici vremena.
Princip rada konvencionalnog plinskog kotla: 1 – opskrba plinom; 2 – atmosferski plamenik; 3 – povratni protok rashladne tekućine; 4 – grijani izlaz rashladne tekućine; 5 – proizvodi izgaranja
Vodena para sadržana u dimnim plinovima kondenzira se na određenim temperaturama rashladne tekućine – nižim od 57 ° C. Što je niža temperatura rashladnog sredstva, to je intenzivnija kondenzacija, odnosno više toplotne energije uzima se od vodene pare. Maksimalna učinkovitost kondenzacijskog plinskog kotla postiže se na najnižoj temperaturi grijaćeg medija u povratnom krugu sustava grijanja. Na primjer, s temperaturnom razlikom između dovoda i povrata od 15 ° C (opskrba 80 ° C, povrat 65 ° C), učinkovitost kondenzacijskog kotla neće biti veća od 97%, što je posebno vidljiva razlika u učinkovitosti konvencionalnog plinskog kotla (93–95 %) neće. Da bi se postigli najveći učinci, kondenzacijski kotao mora biti instaliran u sustavima grijanja na niskim temperaturama, tj. Optimalna temperaturna razlika između dovoda i povrata je 50, odnosno 30 ° C. Samo u ovom slučaju postiže se učinkovitost kotla od oko 107% uz istodobnu uštedu prirodnog plina od oko 17% zbog atmosferskog plamenika.
Dijagram rada kondenzacijskog kotla: 1 – zrak plamenika; 2 – opskrba plinom; 3 – izlaz rashladne tekućine; 4 – primarni izmjenjivač topline; 5 – rekuperativni izmjenjivač topline; 6 – dovod rashladne tekućine; 7 – ispušni dim; 8 – odvod kondenzata
Kondenzacijski plinski kotlovi, koji mogu izdvajati toplinsku energiju iz vodene pare, opremljeni su posebnim izmjenjivačem topline, u kojem se ta para kondenzira i odaje toplinu vode koja cirkulira u sustavu grijanja. U dizajnu takvih kotlova koriste se dvije vrste izmjenjivača topline – pločasti (rebrasti) i cevasti.
Pločast izmjenjivač topline je struktura saća formirana od tankih metalnih ploča zavarenih zajedno s rotacijom za 90 ° između svakog para ploča. Pločni rekuperatori obično su velike veličine, pa se najčešće koriste u kondenzacijskim kotlovima velike veličine za industrijsku i kućnu upotrebu. Cjevasti rekuperator sastoji se od nekoliko iskrivljenih cijevi s tankim stijenkama – u svakoj od njih formira se vrtložni protok plinova koji se pritiska na zidove, što omogućava povećanje intenziteta izmjene topline i istovremeno smanjenje otpora kanala kroz koji prolaze dimni plinovi. Usput, to su cjevasti rekuperatori koji se koriste u dovodnim ventilima ugrađenim u nepropusne plastične okvire prozora. Zbog svoje male veličine i prilično velike učinkovitosti, cjevasti izmjenjivači topline široko se koriste u izgradnji domaćih kondenzacijskih kotlova..
Kondenzacijski cijevni izmjenjivač
Dizajn kondenzacijskog kotla uključuje dva izmjenjivača topline – primarni i rekuperativni. Primarni izmjenjivač topline izrađen je od lijevanog željeza ili čelika, identičan je izmjenjivačima topline s uobičajenim plinskim bojlerima, može oduzeti većinu topline stvorene plamenom plamenika. Pločni ili cevasti rekuperator postavljen je duž putanje dimnih plinova unutar tijela kotla – on izdvaja preostalu toplinsku energiju kondenzirajući vodenu paru na temperaturi rashladne tekućine ispod točke rosišta. Rashladno sredstvo koje prolazi kroz cijevi unutar rekuperatora apsorbira toplinsku energiju, a rezultirajući tekući kondenzat nakuplja se na zidovima izmjenjivača topline i odvodi se u posebnu posudu, odatle – kroz plastičnu cijev u kanalizaciju. Zbog velike kemijske agresije kondenzata, rekuperatori i ladice izrađeni su od materijala otpornih na kemijsku koroziju, poput nehrđajućeg čelika i silina (aluminij-silicijska legura).
Dnevna zapremina oslobođenog kondenzata otprilike odgovara kapacitetu kondenzacijskog kotla – na primjer, kotao snage 20 kW ispustit će oko 20 litara kondenzata dnevno. U europskim se zemljama na takav kondenzat primjenjuju strogi standardi, zbog njegove kemijske agresije potrebno je ugraditi filtere za neutralizaciju između odvoda kotla i kanalizacijskog sustava koji sadrže zrnca kalcija ili magnezija. Trenutno u Rusiji ne postoje zahtjevi za ispuštanje kondenzata iz kondenzacijskih plinskih kotlova..
Odakle dolazi “dodatna” učinkovitost za kondenzacijske kotlove?
Toplinska energija koju stvaraju plinski kotlovi tradicionalno se izračunavala izgaranjem goriva (niža toplina), tj. Toplina koja odlazi vodenom parom nije uzeta u obzir, jer ju je bilo nemoguće izvući prije pojave kondenzacijskih kotlova. Razlika u učinkovitosti između konvencionalnih i kondenzacijskih kotlova je otprilike 10-15% – otuda i prednosti potonjeg tipa kotlova, čija se učinkovitost izračunava iz veće topline, uzimajući u obzir toplinu kondenzacije.
Zapravo (s gledišta veće topline), učinkovitost konvencionalnih plinskih kotlova ne prelazi 80%.
Karakteristike kondenzacijskih kotlova
Plinski kotlovi ove vrste imaju puno pozitivnih strana:
- velike snage u kompaktnoj veličini. Na primjer, zidni plinski kotlovi konvencionalnog dizajna ne mogu imati veću snagu od 35 kW, dok su zidni kondenzacijski kotlovi ograničeni na 120 kW;
- gubitak topline ne prelazi 2% ukupne proizvedene toplinske energije;
- plamenik posebnog dizajna omogućuje vam precizniju kontrolu načina aktiviranja i isključivanja kotla, kao rezultat postizanja uštede goriva;
- niska radna temperatura omogućuje njihovu uporabu u sustavima grijanja kao što su podno grijanje i grijanje na podnoj ploči – kondenzacijski kotlovi idealni su za sustav s dva kruga;
- emisije toplinske energije i štetnih tvari u atmosferu su minimizirane;
- upotreba visokokvalitetnih materijala u dizajnu izmjenjivača topline udvostručuje radni vijek takvih kotlova u usporedbi s konvencionalnim;
- kondenzacijski kotlovi s istim kapacitetom zauzimaju manje prostora od klasičnih plinskih kotlova.
Najveća učinkovitost kondenzacijskih kotlova uočena je u sustavima grijanja velikih zgrada – od 200 m2. Za grijanje takve kuće potreban je snažan kotao s velikom potrošnjom prirodnog plina, a u ovom slučaju kondenzacijski kotao s njegovom visokom učinkovitošću i ekonomičnom potrošnjom goriva jednostavno je nezamjenjiv..
Nedostaci kondenzacijskih kotlova:
- potreba za zapečaćenim dimnjakom s prisilnim ispuhom. Istodobno, treba napomenuti fleksibilnost kotlova ovog dizajna u odnosu na izlazni kanal dimnjaka, i to ne samo za podne modele, već i za zidne. U konvencionalnim plinskim bojlerima otvor za dimnjak ograničen je na strogo definiranu točku;
- ovisnost o električnoj energiji – u njegovoj odsutnosti, bojler će se automatski isključiti, zaustavljajući plamenik i opskrbu prirodnim plinom;
- najveća učinkovitost kondenzacijskog kotla postiže se u sustavima grijanja na niskim temperaturama. U konvencionalnim sustavima grijanja, s temperaturom rashladne tekućine unutar 80 ° C, učinkovitost takvog kotla ne razlikuje se od učinkovitosti klasičnog plinskog kotla, jer neće biti sekundarnog unosa topline;
- visoki troškovi zbog skupih materijala koji se koriste u konstrukciji (jeftiniji materijali ne podnose kemijsku koroziju uzrokovanu kondenzacijom). Cijene kondenzacijskih kotlova dvostruko su veće od klasičnih kotlova.
Kondenzacijski plinski kotlovi ne proizvode se u Rusiji, predstavljeni su uglavnom europski proizvodi talijanskih tvrtki Baxi, Ferroli i Hermann, njemački Vaillant, slovački Protherm..
Usporedni pregled plinskih kotlova
Razmotrimo tri modela plinskih kotlova “uobičajenog” tipa i odaberite najbolji kotao za kupnju. U nastavku ćemo analizirati karakteristike podnih kotlova tri proizvođača – Baxi (Italija), Protherm (Slovačka) i JSC “ZhMZ” (Rusija). Toplinska snaga opisanih modela iznosi oko 16 kW.
Tehnički podaci Baxi Slim 1.150 i Protherm medvjed 20 TLO Zhukovsky AOGV-17.4-3 “Udobnost” Toplinski rad Nazivna snaga, kW 14.9 17 17.4 Grijana površina, m2 130 140 140 Učinkovitost,% 90 90 88 Maksimalna temperatura vode u izmjenjivaču topline, ° C 85 85 90 Raspon radne temperature Prvi stupanj (grijanje radijatorom), ° C 30-85 do 85 do 90 Drugi stupanj (topli pod), ° C 30-45 ne ne Paljenje Vrsta paljenja električni piezoelektrični element piezoelektrični element Potrošnja energije Frekvencija napajanja, Hz 50 – – Potrošena električna energija, W 120 – – Kontrolirati Radni termostat elektronička mehanički mehanički Sigurnosni prekidač tamo je tamo je tamo je Automatsko isključivanje dovoda plina kad se plamen ugasi tamo je tamo je tamo je Automatsko isključivanje prilikom pregrijavanja tamo je tamo je tamo je Senzor proklizavanja tamo je tamo je tamo je Opće karakteristike Vrsta školjke vertikalni monoblok vertikalni monoblok vertikalni monoblok Materijal tijela lijevano željezo i čelik lijevano željezo i čelik željezo Oblik tijela pravokutan pravokutan zaokružen vrsta instalacije kat kat kat Tip komore za izgaranje otvorena otvorena otvorena Materijal izmjenjivača topline lijevano željezo lijevano željezo željezo Vrsta plamenika atmosferski atmosferski atmosferski Vrsta goriva (s zamjenom plamenika s ventilatorom) G20 / G30 G20 / G30 G20 / G30 Tlak na ulazu goriva G20 (plinoviti metan), mbar 20 13-20 6,5-18 Ulazni tlak goriva G30 (ukapljeni butan), mbar trideset 29 20-36 Maksimalna potrošnja goriva G20, m3/ h 1.74 2.14 1.87 Potrošnja goriva G30, kg / h 1.12 1.8 1.3 Broj kontura jedan jedan jedan Nosač topline voda voda voda / antifriz Elektronska modulacija plamena tamo je ne ne Kompletni hidraulični instrumenti (pumpa, ekspanzijski spremnik, manometar) tamo je ne ne Kapacitet izmjenjivača topline, l devet 9.1 – Razina buke na udaljenosti od metra od kotla, dB – ne više od 55 – Kapacitet skladišnog kotla, l dodatna opcija dodatna opcija 64 Način ispuštanja dimnih plinova dimnjak od prirodne šupljine dimnjak od prirodne šupljine dimnjak od prirodne šupljine Promjer dimnjaka, cm jedanaest 13 13.5 Dimenzije HxWxD, cm 85x35x52 88x42x60 105x42x48 Težina (bez vode), kg 89 90 49 Vlasnik robne marke BAXI S.p.A., Italija Protherm Production s.r.o., Slovačka JSC “Zhukovsky Machine-Building Plant”, Rusija Zemlja podrijetla Italija Slovačka Rusija Jamstvo, godine 2 2 3 Približni radni vijek, godina četrnaest četrnaest četrnaest Druge opcije Zaštita od smrzavanja tamo je ne ne Odbrojavanje dodatna opcija ne ne Prosječni trošak, rub. 40.000 38.000 17.000
Baxi Slim 1.150 i
Analiziramo podatke prikupljene u tablici:
- kotlovi marke Baxi i Protherm opremljeni su pouzdanim i izdržljivim izmjenjivačem topline od lijevanog željeza, bojler JSC “ZhMZ” opremljen je jeftinijim i manje pouzdanim čeličnim;
- paljenje reduciranih kotlova marke Protherm i JSC “ZhMZ” vrši piezoelektrični element, to jest, bez potrošnje električne energije;
- Elektroničko upravljanje kotlom Baxi omogućava samostalno i točno podešavanje rada atmosferskog plamenika, prilagođavajući se podacima senzora temperature u sobi i izvan zgrade. Iz tog razloga ovaj kotao ima najmanju potrošnju plina među opisanim modelima;
- među tim modelima samo kotao kojeg proizvodi JSC “ZhMZ” ima ugrađeni kotao za grijanje vode za kućne potrebe;
- automatski način uključivanja i isključivanja kotla za grijanje postoji samo u Baxiju, dva druga kotla s piezo paljenjem mogu se isključiti samo kad tlak u opskrbi plinom padne, ali ne mogu se uključiti neovisno;
- trošak kotla Zhukovsky Machine Building Building je upola manji od modela europskih proizvođača, a kotao AOGV-17.4-3 Comfort opremljen je Honeywell mehaničkim automatizacijskim sustavom proizvedenim u Njemačkoj, koji će trajati mnogo dulje i učinkovitije od domaćeg automatskog kompleta opreme;
- svaki od modela kotla predstavljen u pregledu može raditi i na plinovito gorivo (metan) i na tekuće (propan, butan), međutim, za drugi slučaj bit će potreban plamenik ventilatora, čija cijena, ovisno o snazi, iznosi najmanje 15 000 rubalja;
- Plinski kotao OJSC ZhMZ predstavljen u pregledu tablice može raditi pod pola pritiska u mreži opskrbe prirodnim plinom – situacija s padom tlaka u plinovodu uobičajena je u Rusiji. Dok uvezeni kotlovi prestaju s radom kada tlak u plinovodu padne ispod 13 mbar;
- samo kotao AOGV-17.4-3 “Comfort” omogućuje upotrebu dvije vrste rashladne tekućine u sustavu grijanja – vode ili antifriza (međutim, postoje mnogi tvornički zahtjevi za marke antifriza).
Protherm medvjed 20 TLO
Zaključak: Prema rezultatima pregleda, model AOGV-17.4-3 “Comfort”, proizveden od JSC “ZhMZ”, ima nesumnjivu prednost – štoviše, to je model klase “comfort”, a ne jeftiniji “Economy” ili “standard” (razlika u cijenama je oko 3000 –4000 rubalja), opremljen njemačkom automatikom. Kotlovi strojarskog postrojenja Zhukovsky, iako nisu opremljeni toplinskim izmjenjivačem topline, najprikladniji su za nestabilni tlak u plinovodu, pogodniji su za uporabu u sustavima grijanja s temperaturom rashladne tekućine od 80 do 90 ° C.
Zhukovsky AOGV-17.4-3 “Udobnost”
Iako je prirodni plin relativno jeftin i dostupan u Rusiji, plinski kotlovi su i bit će u stalnoj potražnji. Prilikom odabira jednog ili drugog modela kotla potrebno je unaprijed odlučiti o vrsti i izvoru goriva – glavnom ili autonomnom opskrbi plinom, vrsti sustava grijanja – normalnom (zagrijavanje rashladnog sredstva na 90 ° C) ili niskotemperaturnom (s grijanjem vode ne više od 45 ° C). Jednako važna početna vrijednost za odabir bojlera bit će područje grijanja – ako prelazi dvjesto kvadratnih metara, tada je isplativije kupiti ekonomičan i kondenzacijski kondenzacijski kotao, iako po većoj cijeni od klasičnih plinskih kotlova.
Koje su osnovne stvari na koje trebam paziti prilikom odabira plinskog kotla? Jeste li se ikada susreli s ovim procesom i imate li neke savjete ili preporuke za odabir idealnog plinskog kotla? Hvala vam unaprijed!