Zasada działania kotła kondensacyjnego
Działanie kotła kondensacyjnego opiera się na zasadzie spalania paliwa i procesów kondensacji. Podczas spalania węglowodorów podczas reakcji chemicznej powstaje woda i dwutlenek węgla. Ciecz w środowisku o wysokiej temperaturze w krótkim odstępie czasu zamienia się w parę, zużywając energię cieplną, którą można przywrócić, zamieniając parę w wodę.
Trudność w stworzeniu takiego systemu polegała na uwalnianiu toksycznych substancji podczas spalania gazu, z których powstały związki chemicznie czynne powodujące procesy korozyjne oraz dwutlenek węgla. Wraz z rozwojem stali nierdzewnych zdolnych do pracy w tym środowisku problemy te nie były już znaczące.
Działanie kotła kondensacyjnego etapami wygląda następująco:
- Woda jest dostarczana do kotła.
- Doprowadzany jest gaz do komory spalania, rozpalany jest ogień.
- W procesie spalania uwalniana jest energia cieplna, która jest przekazywana do wymiennika ciepła metodą gazową i ogrzewa go oraz krążącą w nim wodę.
- Gaz o temperaturze powyżej punktu rosy przechodzi do drugiego wymiennika ciepła, w którym jest schładzany cyrkulującą wodą o niższej temperaturze.
- Gdy gaz osiągnie punkt rosy, uwolniona energia cieplna pary jest przenoszona do cieczy.
Zasada działania kotła kondensacyjnego
Wymiennik ciepła kotła kondensacyjnego został zaprojektowany w taki sposób, aby zmaksymalizować powierzchnię kontaktu między gazem a chłodziwem w celu zwiększenia wydajności. Jego konfiguracja ma również znaczący wpływ na wydajność.
Zależność ilości kondensatu od trybu pracy kotła przedstawia się następująco: im niższa temperatura wody w obiegu powrotnym, tym większa kondensacja. Jednak w tym przypadku temperatura powinna być na poziomie do + 500C. W przeciwnym razie kocioł kondensacyjny będzie pracował na normalnym trybie gazowym i tym samym jego sprawność spadnie do 5%.
Dla porównania: przy temperaturze cieczy + 40 ° C w bezpośrednim obiegu zasilającym i + 30 ° C na odwrocie sprawność kotła kondensacyjnego wyniesie odpowiednio 108%, a przy 90 ° C i 750 ° C 98 %.
Podczas obsługi kotłów należy przestrzegać trybów pracy, a także przy wyborze odpowiedniego modelu dobrać jego optymalną moc grzewczą.
Urządzenie głównych elementów kotła
Kotły kondensacyjne składają się z następujących głównych elementów:
- stalowy korpus, w którym znajdują się wszystkie elementy konstrukcyjne;
- pompa obiegowa do cyrkulacji wody w układzie wymiennika ciepła;
- komora spalania, w której znajdują się palniki;
- komory schładzania mieszaniny parowo-gazowej do temperatury + 570C;
- wentylator (turbina) umieszczony nad komorą spalania, przeznaczony do mieszania mieszanki gazowo-powietrznej;
- dwa wymienniki ciepła: do przekazywania ciepła do wody z produktów spalania komory oraz do kondensacji wilgoci i pozyskiwania energii cieplnej;
- dysze i rury do dostarczania wody do układu cyrkulacyjnego;
- zbiornik na skropliny;
- komin do usuwania produktów spalania;
- panel sterowania.
Zalety i wady
Zalety kotłów kondensacyjnych są głównym kryterium wyboru tego konkretnego projektu dla systemów grzewczych. Obejmują one:
- przyjazność dla środowiska - dla porównania minimalna ilość toksycznych emisji jest średnio 70% niższa niż w przypadku gazu lub paliwa stałego;
- kompaktowy rozmiar, dzięki czemu można je instalować nawet w małych pomieszczeniach;
- niski poziom hałasu i brak wibracji;
- stosunkowo niska temperatura spalin, co pozwala na wyposażenie kotłów w kominy z tworzywa sztucznego i oszczędność finansów;
- możliwość instalacji kaskadowej, która umożliwia ogrzewanie dużych pomieszczeń lub organizowanie systemów grzewczych o podwyższonej niezawodności;
- precyzyjna regulacja mocy grzewczej, dzięki czemu możliwa jest zmiana sprawności kotła kondensacyjnego i wykorzystanie go w trybach ekonomicznych.
Wśród zalet kotłów kondensacyjnych jest ich przyjazność dla środowiska i niski poziom hałasu.
Przy wyborze należy również wziąć pod uwagę wady kotłów, aby uniknąć niepotrzebnych kosztów paliwa i zapewnić efektywne ogrzewanie pomieszczeń:
- wysoki koszt sprzętu i części zamiennych do niego;
- złożona konstrukcja wymiennika ciepła, wymagająca okresowej konserwacji i monitorowania stanu;
- konieczność utylizacji kondensatu;
- wysokie wymagania dotyczące czystości powietrza w pomieszczeniach;
- nieefektywność użytkowania w warunkach wysokiej temperatury.
Oznacza to, że wady kotłów kondensacyjnych nie są tak znaczące w porównaniu z ich wydajnością, trwałością, niezawodnością i przyjaznością dla środowiska, zwłaszcza gdy są używane w pomieszczeniach mieszkalnych.
Klasyfikacja kotłów obejściowych gazu
Dwuprzewodowy kocioł gazowy z wbudowanym kotłem
Kotły opalane gazem można sklasyfikować na podstawie następujących cech:
- Moc jest główną cechą. Oczywiście im mocniejszy kocioł gazowy, tym bardziej ogrzewa pomieszczenie. Skoncentruj się na obszarze swojego domu, jeśli jest mały, bardzo mocny kocioł nie jest potrzebny. Jeżeli powierzchnia ogrzewana jest dostatecznie duża, to należy wychodzić ze wzoru, że 1 kW wytworzonej energii cieplnej ogrzewa około 10 metrów kwadratowych pomieszczenia, pod warunkiem, że stropy w domu nie przekraczają 3 metrów.
- Drugi obwód. Jest to ważna cecha, ponieważ jeśli kocioł jest jednoprzewodowy, nakłada to pewne ograniczenia na korzystanie z urządzenia. Jednostki jednoprzewodowe są znacznie tańsze i nie gorzej radzą sobie z ogrzewaniem pomieszczeń, zwłaszcza jeśli tylko tego od niego wymaga. Jeśli chcesz, aby kocioł podgrzewał również wodę do użytku domowego, zdecydowanie potrzebujesz naściennego dwuprzewodowego kotła gazowego z kotłem. Jednostka z kotłem w pełni zaspokoi Twoje zapotrzebowanie na ciepłą wodę, w przeciwieństwie do podgrzewacza przepływowego, który przy dużych pojemnościach może nie sprostać swojemu zadaniu.
- System wyrzutu zużytego paliwa. Ten parametr bezpośrednio odpowiada za bezpieczeństwo, ponieważ jeśli kocioł spali tlen i powietrze w pomieszczeniu, to u każdego, kto jest w domu, pojawią się przynajmniej nieprzyjemne skutki uboczne. Dlatego urządzenia z systemem ciągu naturalnego nadają się tylko wtedy, gdy istnieją specjalne kominy do odprowadzania gazów. W przeciwnym razie, gdyby nie było świerkowych, najlepszym wyborem byłby wymuszony system wylotu gazu. Istotą jest podwójna rura, spalinami odprowadzane są przez wewnętrzną, a świeże powietrze zasysane jest przez zewnętrzną. Są bardziej ekonomiczne w montażu, ponieważ nie ma potrzeby budowania specjalnego komina.
- Metoda zapłonu. Nie jest to ważny aspekt, ale mimo to może pomóc trochę zaoszczędzić na pracy kotła. Główne metody są przy pomocy elementu piezoelektrycznego i pełnej automatyzacji. Automatyzacja jest znacznie bardziej ekonomiczna ze względu na brak zapalarki, a zatem nie ma w niej również płonącego ognia. Ponadto nie ma potrzeby naciskania przycisków i ponownego zapalania płomienia za każdym razem, gdy występują przerwy w dostawie gazu. W trybie autonomicznym wszystko samo się zapali i dostosuje temperaturę.
W konstrukcji ściennych kotłów gazowych przewidziano różne czujniki techniczne. Najpopularniejsze z nich to:
- Czujnik płomienia. Urządzenie obowiązkowe, ponieważ precyzyjnie odcina dopływ gazu w przypadku nagłego zgaśnięcia płomienia
- Termostat.To samo dotyczy głównych czujników, ponieważ wyłącza kocioł gazowy, jeśli woda w nim osiągnie krytyczną temperaturę.
- Czujnik blokujący kocioł w przypadku nagłej przerwy w zasilaniu.
- Czujnik jest blokerem, który jest wyzwalany w przypadku przerw w dostawie gazu.
- Czujnik kontroli trakcji. Wyłącza kocioł w przypadku braku ciągu.
- Czujnik poziomu gazu. W przypadku małej ilości dopływającego gazu kocioł wyłącza się.
Schemat połączeń dla dwuprzewodowego kotła gazowego
Rodzaje kotłów kondensacyjnych
Kotły kondensacyjne klasyfikuje się według następujących kryteriów:
- według rodzaju instalacji: podłoga lub ściana;
- według liczby obwodów: pojedynczy lub podwójny obwód.
Kotły kondensacyjne podłogowe są nie tylko duże, ale mogą być również wyposażone w pompy zewnętrzne i inne urządzenia, które wymagają oddzielnego pomieszczenia do instalacji. Zwykle są jednoprzewodowe i są przeznaczone do ogrzewania dużych powierzchni. Ich zalety to łatwość konserwacji i prostota konstrukcji.
Kotły wiszące kondensacyjne różnią się od kotłów stojących kompaktowymi rozmiarami i stosunkowo niewielką wagą. Wszystkie jednostki i zespoły znajdują się wewnątrz korpusu, nie ma elementów zewnętrznych. Produkowane są w wersji jedno- i dwuobwodowej, są łatwe do podłączenia, bezpretensjonalne w działaniu.
Stojący jednoprzewodowy kocioł kondensacyjny
Jednoprzewodowe kotły grzewcze do ogrzewania pomieszczeń mogą być stosowane nie tylko w systemach grzewczych, ale także do dostarczania ciepłej wody pod warunkiem, że jest kocioł. Wyróżnia je prostota konstrukcji, niski koszt w porównaniu do kotła dwuprzewodowego, wysoka sprawność i moc grzewcza, ekonomiczne zużycie paliwa.
Gazowy kocioł kondensacyjny dwuprzewodowy jest produkowany z kotłem akumulacyjnym lub z przepływowym wymiennikiem ciepła. Może służyć do ogrzewania lub podgrzewania wody bez konieczności zakupu osobnego kotła. Kompaktowy, łatwy w instalacji i konserwacji, do montażu na podłodze lub na ścianie.
Kotły z wbudowanym kotłem - gdy liczy się wielkość.
W tym artykule postaramy się szczegółowo opisać przedstawicieli dość osobliwej klasy wyposażenia kotłów - kotłów ściennych z wbudowanym kotłem. Dlatego:
- Wielkość wbudowanego kotła rzadko przekracza 60 litrów. Podklasę takich kotłów można nazwać kotłami naściennymi, które są przeznaczone do zainstalowania kotła bezpośrednio pod nimi. Taka instalacja wygląda jak lodówka. - Moc kotłów wiszących z kotłem w środku nie przekracza 35 kW. Oznacza to, że nisza na korzystanie z takiego sprzętu nie jest największa i o tym później.
Tam, gdzie ma sens instalowanie kotłów ściennych z wbudowanym kotłem?
Na początek nakreślmy wygląd tego sprzętu. Jest to kocioł wiszący z bojlerem 40-60 litrów (maksymalnie 80 - ale to już wariant kotła umieszczonego pod kotłem). Moc kotła nie przekracza 35 kW.
Z tego, co zostało opisane, wynikają następujące możliwe opcje instalacji takiego sprzętu:
1) Ogrzewanie mieszkania. W przypadkach, gdy kocioł jest umieszczony w kuchni mieszkania, głównymi wymaganiami są stosunkowo skromne wymiary. Kocioł z wbudowanym kotłem na pewno zajmie trochę więcej miejsca niż tradycyjny uchwyt ścienny z wtórnym wymiennikiem ciepła. ALE! Każdy, kto choć raz w życiu użył kotła z wtórnym wymiennikiem ciepła i zmienił go na kocioł z kotłem, nigdy nie wróci. Faktem jest, że kocioł z wbudowanym kotłem nie ma takich „owrzodzeń” (charakterystycznych dla wtórnego wymiennika ciepła) jak: - spadek temperatury przy zmianie ciśnienia w kranie ciepłej wody; - konieczność czyszczenia wtórnego płytowego wymiennika ciepła (mniej więcej raz na 1-2 lata - w zależności od twardości wody); - niedokładność utrzymania zadanej temperatury (często jest to spowodowane niestabilnością ciśnienia). Dla kotła z kotłem ta „dolegliwość” nie jest typowa.
2) Małe domy prywatne (do 150 m2) + Kamienice (małe). Kocioł z wbudowanym 60-litrowym kotłem wystarczy, jeśli taki dom ma 1 łazienkę, a liczba mieszkańców to 2-3 osoby.Jeśli dom jest mały, wielkość budżetu na organizację kotłowni może być skromna. Używając kotła z wbudowanym kotłem i jego mocą do 35 kW, taki sprzęt można bezpiecznie umieścić w kuchni, bez organizowania osobnego paleniska. Dzięki niszowi obiektów na taki sprzęt wszystko jest teraz jasne. Przyjrzyjmy się bliżej konstrukcji kotła.
Urządzenie kotłowe z wbudowanym kotłem
W istocie kocioł z kotłem do zabudowy jest tradycyjnym jednoprzewodowym kotłem ściennym, którego korpus został powiększony o kocioł. Oznacza to, że w zasadzie układ jednostek hydraulicznych takiego kotła nie różni się od konwencjonalnych modeli z jednym obwodem. Najczęściej jest to miedziany wymiennik ciepła (w wersji kondensacyjnej jako materiał wymiennika można zastosować stal nierdzewną lub silumin), zawór trójdrogowy oraz agregaty hydrauliczne na „zasilaniu” i „powrocie”. Poniżej przedstawiono szczegółowy schemat na przykładzie kotła Viessmann Vitodens 111-W.
I - wymiennik ciepła ze stali nierdzewnej (Vitodesn 111-W jest kotłem kondensacyjnym, dlatego wymiennik ciepła jest wykonany ze stali nierdzewnej. W konwencjonalnych kotłach jako wymiennik ciepła najczęściej stosowana jest miedź) b - Kocioł CWU. Dostępne w wykonaniu ze stali nierdzewnej (Vitodens 111-W) lub zwykłej stali węglowej z emaliowaną wykładziną. do - palnik modulowany. re - wentylator modulowany E - naczynie wzbiorcze F - pompa wbudowana G - sterownik cyfrowy z wyświetlaczem dotykowym
Taki układ jest typowy dla większości kotłów z wbudowanym kotłem. Różnice to rodzaje palników i wymienników ciepła (tradycyjne / kondensacyjne), obecność lub brak zbiornika wyrównawczego wbudowanego kotła i jego pojemność (40-60 litrów) oraz automatyka. Kotły z atrapą kotła różnią się nieznacznie układem. W takich modelach stosuje się następujący układ: w górnej części znajduje się kocioł jednoprzewodowy (konwencjonalny lub kondensacyjny), pod nim znajduje się kocioł. W tym przypadku konstrukcja spoczywa na podłodze, a nie na ścianie. Pod względem wymiarów takie wyposażenie jest porównywalne z dwukomorową lodówką. Ze względu na instalację podłogową i wymiary pojemność kotła w takich kotłach jest nieznacznie zwiększona w porównaniu do ich kolegów z klasy naściennej i wynosi 80 litrów. Przykładem takiego wyposażenia są kotły Luna 3 (Comfort) Combi firmy BAXI.
Co wybrać
Na rynku segment kotłów z wbudowanym kotłem nie świeci różnorodnością modeli. Mimo to nisza jest dość specyficzna. Niemniej jednak nawet tutaj jest wybór. Wśród producentów podobne modele są oferowane swoim użytkownikom: Viessmann, BAXI, Vaillant, ACV. Wybór jest całkiem przyzwoity.
Przypominamy, że możesz zasięgnąć porady w zakresie doboru sprzętu i zadać interesujące Cię pytania na temat artykułu i to nie tylko w dziale obsługi klienta firmy HOGART
Kryteria wyboru
Gazowy kocioł kondensacyjny, ze względu na wysoki koszt, należy dobrać jak najdokładniej w oparciu o następujące kryteria:
- zaleca się zakup certyfikowanego sprzętu znanych marek, które mogą zagwarantować pełną zgodność z deklarowanymi właściwościami, a także zapewnić gwarancję i serwis;
- moc grzewcza powinna wystarczyć do ogrzania określonego obszaru pomieszczenia, biorąc pod uwagę różnicę temperatur wewnątrz i na zewnątrz budynków, a także długość komunikacji z czynnikiem chłodzącym;
- sposób instalacji w zależności od ilości miejsca i warunków technicznych pracy kotła;
- kompletny zestaw, który nie może zawierać drogich akcesoriów lub komponentów, bez których niemożliwe jest podłączenie i obsługa kotła;
- funkcjonalność, metody i łatwość zarządzania;
- możliwość podłączenia dodatkowego obwodu grzewczego;
- poziom zużycia gazu i wody.
Obszary zastosowania
Obszary zastosowania kotłów kondensacyjnych są następujące:
- do ogrzewania mieszkań i domów prywatnych;
- do celów przemysłowych: ogrzewanie warsztatów lub zaopatrzenie w ciepłą wodę;
- ogrzewanie pomieszczeń biurowych, miejsc publicznych.
Kocioł kondensacyjny jest często używany do ogrzewania mieszkań i domów prywatnych.
Obszary zastosowania
Obszary zastosowania kotłów kondensacyjnych to:
- do ogrzewania mieszkań i domów sprywatyzowanych;
- do celów przemysłowych: zaopatrzenie warsztatów w ciepło lub zaopatrzenie w ciepłą wodę;
- ogrzewanie pomieszczeń biurowych, miejsc publicznych.
Bojler
Typ kondensacyjny jest często używany do ogrzewania mieszkań i domów prywatyzowanych
Zasady instalacji kotła kondensacyjnego i typowe błędy montażowe
Montaż kotła kondensacyjnego należy przeprowadzić z uwzględnieniem następujących zasad i wymagań:
- zaleca się wybór pomieszczenia dobrze wentylowanego do zainstalowania kotła, spełniającego wszystkie wymagania przeciwpożarowe: wysokość stropu nie mniejsza niż 2,2 m, kubatura pomieszczenia - od 7,5 m3, powierzchnia okna wentylacyjnego 0,025 m2;
- położenie kotła musi być ściśle pionowe;
- przed montażem ważne jest, aby oznaczyć miejsce instalacji, aby z wyprzedzeniem zapewnić niezbędną komunikację i przemyśleć etapy instalacji;
- kocioł należy zamontować na specjalnej ramie znajdującej się w zestawie dostawy (tylko dla najwyższej klasy urządzeń) lub na płycie montażowej;
- komin musi być wykonany z żaroodpornego tworzywa sztucznego lub stali odpornej na korozję;
- pozioma część komina od kotła powinna iść z lekkim spadkiem w kierunku pomieszczenia;
- Odprowadzenie kondensatu można zorganizować w następujący sposób: do scentralizowanej kanalizacji lub do oddzielnego pojemnika z późniejszym utylizacją.
Podłączenie kotła kondensacyjnego bez doświadczenia w wykonywaniu takich prac może prowadzić do następujących błędów:
- Odprowadzenie kondensatu odbywa się poza ogrzewaną przestrzenią. W zimnej porze roku może to być obarczone tworzeniem się korka lodowego w rurze, w wyniku czego wzrośnie prawdopodobieństwo awarii kotła.
- Odprowadzanie kondensatu odbywa się do pojemnika nieprzeznaczonego do tych celów lub w ogóle nie jest zorganizowany. To duży błąd, ponieważ kondensat może zawierać toksyczne lub żrące substancje, które wymagają specjalnej utylizacji.
- Konstrukcja dotyka rozgrzanej części łatwopalnych lub palnych substancji, co prowadzi do naruszenia zasad bezpieczeństwa przeciwpożarowego.
- Podłączenie gazu odbywa się bez użycia specjalnych uszczelek, filtry gazu nie są montowane. Konsekwencje mogą być następujące: wyciek gazu lub zatkanie palnika w komorze spalania. Praca z takimi błędami jest zabroniona, ponieważ wzrasta poziom eksplozji w pomieszczeniu.
- Nie przestrzegano kąta nachylenia kotła, który jest określony w wymaganiach montażowych producenta. Doprowadzi to do naruszenia trybu kondensacji i cyrkulacji, może spowodować zwiększone zużycie gazu lub spadek mocy grzewczej.
- Instalacja gazomierza, który nie odpowiada charakterystyce mocy kotła. W takich przypadkach albo przepływ gazu będzie niewystarczający, albo sam miernik ulegnie awarii z prawdopodobieństwem wycieków.
Organizacja komina dla stojącego kondensacyjnego jednoprzewodowego kotła gazowego
Przed zakupem jednoprzewodowego kotła kondensacyjnego w Moskwie do prywatnego domu należy najpierw przemyśleć sposób organizacji usuwania spalin. Ze względu na specyfikę działania rozważanego typu kotłów, dla ich maksymalnej wydajności należy stosować wyłącznie polimerowe rury współosiowe. Użycie klasycznego aluminium lub stali nierdzewnej może negatywnie wpłynąć na wydajność i doprowadzić do szybkiej awarii z powodu kwasowości powstającego kondensatu.
Montaż kominów współosiowych należy wykonać w oparciu o następujące wymagania:
- jeżeli moc jednoprzewodowego kotła kondensacyjnego nie przekracza 40 kW, dopuszcza się montaż rury koncentrycznej o średnicy 100/60 mm;
- nachylenie w kierunku kotła musi wynosić co najmniej 50 mm na jeden metr długości rury;
- długość odległości między stropem pomieszczenia, w którym zainstalowany jest kocioł, a pierwszym kolanem wylotowym komina musi wynosić co najmniej 20 cm;
- z ulicy wyjście rury powinno znajdować się na wysokości 2-2,5 m od ziemi;
- komin należy umieścić w taki sposób, aby odległość między jego końcem a ścianą domu wynosiła co najmniej 30 cm.
Cechy działania
Kilka podstawowych niuansów działania kotłów kondensacyjnych:
- zabronione jest zmniejszanie mocy palnika poniżej 10% mocy całkowitej, ponieważ z powodu ciągłego włączania i wyłączania ulegnie on awarii znacznie wcześniej niż obliczony okres;
- nie zaleca się zwiększania temperatury ogrzewania na wylocie z kotła powyżej + 500С, ponieważ zużycie gazu znacznie wzrośnie;
- kondensat można odprowadzić do kanalizacji, po rozcieńczeniu w stosunku 10: 1, a także do szamba, jeśli zostanie zneutralizowany.