Оно што разликује кондензацијски котао од конвенционалног највише је конструкција горионика и измењивача топлоте (фото БУДЕРУС)
Грејање куће је захваљујући кондензационим плинским бојлерима економичније. Једноставност повратка кондензацијске топлоте у гасним котловима чини да кондензацијски модели на тржишту доминирају. Иако су скупље од класичних, постепено их расељавају јер троше мање горива.
Изградња и рад котлова за кондензацију гаса
Захваљујући обнављању топлоте од паре, оперативни трошкови гасних кондензационих котлова су 10-20% нижи (до 50% у поређењу са старим бојлерима), као и количина загађивача које се емитују у атмосферу.
У чланку представљамо како раде кондензацијски бојлери и како се разликују од обичних.
Ниска температура - важан фактор у раду гасног котла
Да би дошло до кондензације, испушни се плинови изгарањем горива морају охладити до такозване температуре тачке росе. Они се хладе помоћу грејног медија који циркулише у систему централног грејања (вода), тече кроз измењивач топлоте котла. Стога температура овог фактора не сме прелазити вредност која се може очитати са графикона поред. Да би дошло до кондензације током целог рада гасног котла (за природни гас), температура воде која се враћа из њега из инсталације током рада са максималном снагом грејања не сме прелазити 54 ° Ц.
Нема проблема када котао напаја систем подног грејања, јер је увек дизајниран тако да је температура грејног медија релативно ниска - испод 55 ° Ц. Због тога се кондензацијски котлови најбоље користе за сарадњу са подним грејањем.
У инсталацијама са конвекцијским грејачима обично се користе виши параметри. Претпоставља се да ће се максимална снага постићи, на пример, на температурама за довод и повратак од 80 и 60 ° Ц, респективно. Захваљујући томе, потребна грејна снага се добија употребом радијатора са релативно малом површином (нижи параметри значе неопходност уградње већих радијатора). Тада се кондензација у котлу не јавља током читавог његовог радног времена. Али ако параметри система радијатора нису превисоки (на пример 75/65 ° Ц), могуће је латентно враћање топлоте за око 95% времена рада котла (што је блажа зима, дуже долази до кондензације).
Наравно, инсталацију можете дизајнирати радијаторима, тако да кондензација настаје и када котао ради максималном снагом (када је вани температура -20 ° Ц). Али због потребе да се користе радијатори са великом површином, то се не исплати увек (посебно када је пуно радијатора), јер су трошкови уградње очигледно већи.
Најважнији елементи
Зашто се феномен ослобађања топлоте током кондензације не користи у свим котловима? Пошто су с њим повезани технички проблеми, чије је решење прилично скупо. А куповина скупљег уређаја има смисла само ако сума уштеде добијене захваљујући коришћеној технологији надокнађује већу цену.
Разлике у конструкцији обичног гасног котла и кондензационог котла
Шта је потребно да се у котлу појави кондензација?
Пре свега, све компоненте у контакту са кондензатом морају бити отпорне на корозију. Реакцијом воде са сумпором присутним у димним гасовима настаје киселина, тако да кондензат који тече низ зидове котловског измењивача топлоте је кисели. Срећом, мало је сумпора у плинском гориву, а заштита од киселог кондензата и њихова неутрализација пре испуштања у канализацију нису толико скупе као у случају котлова на лож уље, да не спомињемо оне за крута горива.
Измјењивачи топлине у кондензацијским бојлерима морају осигурати да се испушни плинови који пролазе кроз њих охладе тако да њихова температура падне испод тачке росе. Дакле, имају довољно велику површину и израђени су од легура алуминијума и силицијума, који добро проводи топлоту и такође је отпоран на корозију. Други материјал за производњу измењивача је челик отпоран на киселину (аустенит), који се обично назива племенити челик. Он има нижи коефицијент преноса топлоте од алуминијума и легуре силицијума, али пошто измењивачи топлоте од челичних лимова имају неколико пута тањи зид од ливене легуре алуминија, могу да подносе топлоту барем једнако ефикасно, а истовремено су још отпорнији на корозију.
Важно је да кондензат може слободно тећи са зидова измењивача топлоте и да се на његовој површини не накупљају наслаге, које спречавају размену топлоте. Стога би површина измењивача требала бити глатка. Измењивачи углавном имају могућност самочишћења, на пример коришћењем феномена термичког ширења материјала од кога су направљени.
У гасном котлу потребан је систем за одвод кондензата како би се спречило да дођу до пламена пламеника, јер би то ометало његов рад (због тога је конструкција горионика и измењивача топлоте потпуно другачија него у класичним бојлерима).
Стварајући капацитет грејања од 10 кВ, кондензациони котао производи око 1 л на сат (када је гориво високо-метански природни гас типа Е). Има киселу реакцију, али таква количина (мања од 5% од укупне количине канализације) не прави проблеме приликом уласка директно у канализацију, чак и када се иде у кућно постројење за пречишћавање отпадних вода. Тек када котао има снагу изнад 25 кВ, препоручљиво је користити неутрализатор кондензата у облику малог резервоара напуњеног гранулама које садрже једињења калцијума или магнезијума.
Горионици кондензационих котлова направљени су од скупих материјала отпорних на температуре од 1000 ° Ц, до којих се може доћи пламеном чак и када котао ради са недовршеном снагом. Елемент многих од њих је мрежа која светли, зрачи топлотом. Важан параметар је распон модулације снаге пламеника - што је већи, то је бољи. У кондензационим бојлерима горионици могу радити оптимално, сагоревајући гориво са смањеном снагом чак испод 20% максимума. Истовремено, у атмосферу емитују мало штетних материја, што доказује веома ефикасну употребу хемијске енергије горива, што резултира високом ефикасношћу.
Ниска температура димних гасова који излазе из кондензационог котла значи да је природна сила узгона потребна за пролаз кроз димњак недовољна. Због тога кондензациони котлови имају вентилаторе издувних гасова. У исто време, они усисавају ваздух и гас у горионик, што им омогућава да се темељно мешају, што је услов за ефикасно сагоревање, а самим тим и високу ефикасност. Предност је могућност контроле и регулисања састава мешавине горива и ваздуха променом капацитета вентилатора. Кондензациони котлови највише класе имају систем за контролу присуства угљен-моноксида у издувним гасовима који се појављују само када премало ваздуха улази у пламеник. У тој се ситуацији повећава брзина вентилатора, тако да је сагоревање увек оптимално. Атмосферски горионици обичних котлова не дају такву могућност.
Систем за ваздух и димне гасове
Испушни систем котла и довод ваздуха у котлу имају велики утицај на рад котла. Због тога произвођачи препоручују употребу фабричких склопова димног гаса који се тестирају у сарадњи са појединим уређајима. Ово гарантује да се оптимални однос вишка ваздуха (неопходан за потпуно сагоревање горива) добија у целом распону рада горионика. Употреба нестандардног система за одвод димних гасова, посебно ако није направљена у складу са препорукама произвођача котла, може проузроковати пад његове ефикасности и повећану потрошњу горива.
Због киселе реакције кондензата који се налази у цеви димних гасова због ниске температуре димних гасова, њихов испушни систем мора бити направљен од материјала високе отпорности на корозију. Такође је важно бити неосјетљив на велике температурне промјене и смрзавање кондензата (зидови димњака не смију упијати воду). Материјал мора бити незапаљив. За котлове са затвореном комором за сагоревање предвиђене су концентричне цеви за одвод дима (цев у цеви), које истовремено испуштају димне гасове (унутрашња цев) и доводе ваздух у горионик (спољна цев). То омогућава претходно загревање ваздуха димним гасом, што доприноси повећању ефикасности котла. У породичним кућама је дозвољено водити димњак кроз вањски зид и зауставити га на 0, 5 м од њега, под условом да снага котла не прелази 21 кВ. Ако је већи, крај кабла мора бити изнад крова.
У једној породичној кући дозвољено је димну цев изложити кроз спољни зид и затворити је на 0, 5 м од ње, под условом да снага котла не прелази 21 кВ. Ако је већи, кабл се мора водити изнад крова
Топла вода у домаћинству
Плински котлови се обично користе не само за грејање куће, већ и за припрему топле воде у домаћинству. Из тог разлога, они се могу поделити на једнофункционалне и двофункционалне.
Једнофункционални котлови немају уграђени бојлер, али се обично припремају за његово прикључење. Имају магнетни вентил који пребацивањем усмерава струју грејног медија на инсталацију централног грејања или грејач топле воде. Капацитет грејача се бира у зависности од потреба и финансијских могућности (цена се повећава са капацитетом). Ове куће за породичне куће обично имају од 80 до 300 литара, а произвођачи их нуде у гарнитурама с бојлерима чија је грејна снага прилагођена њиховим параметрима. Грејачи дизајнирани за сарадњу са инсталацијом соларних колектора имају велику запремину (од 200 л). Затим су опремљени са два уграђена намотаја - један за довод грејног медија који се испоручује из котла, а други - из колектора.
Комбиновани котлови опремљени су интегрисаним бојлером, који је у најједноставнијој варијанти проток. Започиње загревање воде када се отвори славина - само количина која из ње тече. Предност овог решења је ниска цена. Али ако нам је потребно много топле воде за кратко време (на пример, да напунимо каду), перформансе таквог грејача испадају незадовољавајуће. Резултат је то снаге грејања котла. Тек када је изнад 25 кВ, ток топле воде који напушта грејач може се сматрати интензивним. И зато што за грејање куће која је добро изолована половина снаге довољна, јавља се проблем.
Превелика максимална снага котла значи да он ради ефикасно током грејне сезоне. Из тог разлога на тржишту се појављује све више уређаја са двоструким функцијама, који су опремљени резервоаром за складиштење капацитета од неколико (до око 100) литара, у којем се чува топла вода. Тада котао може имати нижу максималну снагу, јер се вода узима из резервоара, а котао га загрева чак и након искључивања славине све док температура свих резерви резервоара у резервоару не достигне жељену вредност. Како време загревања може бити дуже него за котао без резервоара, мање је снаге.
Котлови са уграђеним резервоарима за складиштење разликују се по димензијама у поређењу са једнофункционалним бојлерима са интегрисаним резервоаром - заузимају мање простора. Ово је посебно важно када се инсталирају у просторији која није засебна котловница.