Kondenzační plynový kotel: specifika provozu, klady a zápory + odlišnost od klasických modelů

Prodejci tepelných generátorů kondenzačního typu tvrdí, že účinnost námi nabízených inovativních zařízení přesahuje 100 %. Ale musíte uznat, že to trochu odporuje zákonu zachování energie, který všichni známe z našeho školního kurzu fyziky. V čem tedy spočívá ta záhada?

Na jednu stranu jsou taková prohlášení trik obchodníků. Na druhé straně je však v jejich ujištěních, které kupujícího přesvědčí, zrnko pravdy. Podrobně rozebereme, jak kondenzační kotel funguje: výhody a nevýhody, jeho konkrétní provoz a provedení si zaslouží podrobnou studii.

Abychom úplně porozuměli kondenzačnímu typu zařízení, porovnejme jej s klasickým typem generátoru tepelné energie. Zde jsou vlastnosti jeho připojení a provozu. Pojďme odhalit tajemství ultra vysokého výkonu.

Plynový kondenzační kotel

Vysoká účinnost kondenzačního plynového generátoru tepla je zajištěna přítomností dodatečného výměníku tepla v jeho konstrukci. První standardní teplosměnná jednotka pro všechny topné kotle přenáší energii spáleného paliva do chladicí kapaliny. A druhý k tomu přidává teplo z rekuperace výfukových plynů.

Kondenzační kotle fungují na „modré palivo“:

• hlavní (směsi plynů s převahou metanu);
• plynová nádrž nebo láhev (směs propanu a butanu s převahou buď první nebo druhé složky).

Je přijatelné použít jakýkoli druh plynu.Hlavní věc je, že hořák je navržen pro práci s jedním nebo druhým typem paliva.

Kondenzační plynové kotle jsou dražší než konvenční konvekční modely, ale překonávají je v nákladech na palivo tím, že snižují spotřebu plynu o 20–30 %

Kondenzační generátor tepla vykazuje nejlepší účinnost při spalování metanu. Směs propan-butan je zde mírně podřadná. Navíc čím vyšší je podíl propanu, tím lépe.

V tomto ohledu poskytuje „zimní“ plyn pro plynovou nádrž mírně vyšší výstupní účinnost než „letní“ plyn, protože složka propanu je v prvním případě vyšší.

Na rozdíl od kondenzačního plynového kotle jde u konvekčního kotle část tepelné energie spolu se zplodinami spalování do komína. Proto mají klasické konstrukce účinnost kolem 90 %. Dá se to zvednout výš, ale je to technicky příliš náročné.

Ekonomicky to není opodstatněné. Ale v kondenzátorech se teplo získané spalováním plynu využívá racionálněji a úplněji, protože teplo uvolněné při zpracování páry se akumuluje a přenáší topení. Tím se navíc ohřívá chladicí kapalina, což umožňuje snížit spotřebu paliva na 1 kW přijatého tepla.

Konstrukce a princip činnosti

Konstrukce kondenzačního kotle je v mnohém podobná jeho konvekčnímu protějšku s uzavřenou spalovací komorou. Pouze uvnitř je doplněn o sekundární výměník tepla a rekuperační jednotku.

Hlavní rysy konstrukce generátoru kondenzačního tepla jsou přítomnost druhého výměníku tepla a uzavřené spalovací komory s ventilátorem

Plynový kondenzační kotel se skládá z:

• uzavřené spalovací komory s modulačním hořákem;
• primární výměník tepla č. 1;
• komory chlazení výfukových plynů až +56–57 ⁰C (rosný bod);
• sekundární kondenzační výměník tepla č. 2;
• komín;
• ventilátor přívodu vzduchu;
• nádrž na kondenzát a její odvodňovací systém.

Dotyčné zařízení je téměř vždy vybaveno vestavěným oběhovým čerpadlem pro chladicí kapalina. Obvyklá možnost s přirozeným prouděním vody topnými trubkami je zde málo použitelná. Pokud čerpadlo není součástí soupravy, bude určitě nutné jej zajistit při přípravě projektu potrubí kotle.

Další procenta účinnosti v kondenzačním kotli se tvoří jako výsledek ohřevu zpátečky ochlazením spalin v komíně

Kondenzační kotle v prodeji zahrnují jednookruhové a dvouokruhový, stejně jako v podlahovém a nástěnném provedení. V tom se neliší od klasických konvekčních modelů.

Princip činnosti kondenzačního plynového kotle je následující:

1. Ohřátá voda přijímá hlavní teplo ve výměníku č. 1 spalováním plynu.
2. Poté chladicí kapalina prochází topným okruhem, ochlazuje se a vstupuje do sekundární jednotky tepelného výměníku.
3. V důsledku kondenzace spalin ve výměníku č. 2 je ochlazená voda ohřívána rekuperovaným teplem (úspora až 30 % paliva) a vrací se zpět do č. 1 v novém cirkulačním cyklu.

Pro přesnou regulaci teploty spalin jsou kondenzační kotle vždy vybaveny modulačním hořákem s rozsahem výkonu od 20 do 100 % a ventilátorem přívodu vzduchu.

Nuance provozu: kondenzát a komín

V konvekčním kotli vznikají produkty spalování zemního plynu CO₂, oxidy dusíku a pára se ochladí pouze na 140–160 ⁰C. Pokud je ochladíte níže, tah v komíně klesne, začne se tvořit agresivní kondenzace a hořák zhasne.

V tomto vývoji situace všichni výrobci klasické plynové generátory tepla snažit se vyhnout, aby se maximalizovala provozní bezpečnost a prodloužila životnost jejich zařízení.

V kondenzačním kotli se teplota plynů v komíně pohybuje kolem 40 ⁰C. Tím se jednak snižují požadavky na tepelnou odolnost materiálu komínové potrubí, ale na druhou stranu ukládá omezení jeho výběru z hlediska odolnosti vůči kyselinám.

Při ochlazení tvoří výfukové plyny z plynového kotle agresivní, vysoce kyselý kondenzát, který snadno koroduje i ocel

Výměníky tepla v kondenzačních generátorech tepla jsou vyrobeny z:

• nerezová ocel;
• silumin (hliník s křemíkem).

Oba tyto materiály mají zvýšenou odolnost vůči kyselinám. Litina a obyčejná ocel jsou pro kondenzační nádrže zcela nevhodné.

Komínové potrubí pro kondenzační kotel smí být instalováno pouze z nerezové oceli nebo kyselinovzdorného plastu. Cihlové, železné a jiné komíny nejsou pro takové zařízení vhodné.

Během rekuperace se v sekundárním výměníku tepla tvoří kondenzát, což je roztok slabé kyseliny a musí být odstraněn z ohřívače vody

Při provozu kondenzačního kotle o výkonu 35–40 kW vzniká cca 4–6 litrů kondenzátu. Zjednodušeně to vychází na cca 0,14–0,15 litru na 1 kW tepelné energie.

Ve skutečnosti se jedná o slabou kyselinu, kterou je zakázáno vylévat do autonomního kanalizačního systému, protože ničí bakterie podílející se na zpracování odpadu. A před vypuštěním do centralizovaného systému se doporučuje nejprve naředit vodou v poměru až 25:1.A pak jej můžete odstranit bez obav ze zničení potrubí.

Pokud je kotel instalován na chatě se septikem nebo VOC, pak je nutné nejprve neutralizovat kondenzát. Jinak zabije veškerou mikroflóru v autonomním léčebném systému.

„Neutralizátor“ je vyroben ve formě nádoby s mramorovými štěpky o celkové hmotnosti 20–40 kg. Když kondenzát z kotle prochází mramorem, zvyšuje se jeho pH. Kapalina se stává neutrální nebo nízko alkalickou, již není nebezpečná pro bakterie v septiku a pro materiál samotné jímky. Plnivo v takovém neutralizátoru je třeba měnit každých 4–6 měsíců.

Odkud se bere účinnost nad 100 %?

Při uvádění provozní účinnosti plynového kotle výrobci vycházejí z ukazatele nižší výhřevnosti plynu bez zohlednění tepla vznikajícího při kondenzaci vodní páry. V konvekčním generátoru tepla se toto spolu s přibližně 10 % tepelné energie zcela ztrácí komínové potrubí, tak se k tomu nepřihlíží.

Pokud však sečtete kondenzační sekundární teplo a hlavní teplo ze spalovaného zemního plynu, dostanete se na účinnost těsně nad 100 %. Žádný podvod, jen trochu ošemetná čísla.

Při výpočtu účinnosti na základě vyšší výhřevnosti konvekčního kotle se bude pohybovat kolem 83–85 %, u kondenzačního kotle cca 95–97 %.

V podstatě „špatná“ účinnost nad 100 % vychází z přání výrobců zařízení na výrobu tepla porovnávat srovnatelné ukazatele.

Jde jen o to, že u konvekčního zařízení se s „vodní párou“ vůbec nepočítá, ale u kondenzačního zařízení se s ní musí počítat. Odtud plynou drobné rozpory s logikou základní fyziky vyučované ve škole.

Výhody a nevýhody kondenzačního ohřívače

Mezi výhody kondenzačního kotle patří:

1. Snížení škodlivých emisí o 60–70 % (většina oxidu uhličitého a oxidů dusíku jde do kondenzátu).
2. Oproti konvekčním modelům úspora až 30 % plynového paliva na vyrobený 1 kW.
3. Menší rozměry plynových topných zařízení se stejným výkonem.
4. Nízká teplota spalin v komíně (jen asi 40 ⁰S).
5. Možnost instalace kaskády více kotlů.
6. Všestrannost (vhodná pro radiátory i „teplé podlahy“).
7. Přítomnost chytré automatizace a úplná autonomie plynového generátoru tepla bez lidského zásahu.

Kaskádový systém dvou nebo tří generátorů tepla umožňuje instalovat kotle s nízkým výkonem, které při provozu vydávají méně hluku a vibrují než výkonnější modely.

To zjednodušuje instalaci celého topného systému a umožňuje zmenšení rozměrů. domácí kotelna. Navíc díky možnosti flexibilnější regulace procesu výroby tepla se zvyšuje celková efektivita využití zařízení na výrobu tepla.

Náklady na kondenzační kotel se oproti klasickému konvekčnímu kotli vrátí za 5–6 let díky úspoře zemního plynu

Nevýhody kondenzačních generátorů tepla zahrnují:

1. Vysoká cena zařízení (1,5–2krát vyšší než u klasických konvekčních modelů podobného výkonu).
2. Problémy s odváděním kondenzátu.
3. Snížená účinnost při použití kotle ve vysokoteplotních topných systémech.
4. Energetická závislost – ventilátor, automatika a oběhové čerpadlo vyžadují k provozu elektřinu.
5. Zakázané použití s ​​nemrznoucí směsí.

I přes značné počáteční náklady je kondenzační kotel z ekonomického hlediska zcela oprávněný. Během provozu více než vrátí všechny původně vynaložené peníze.

V Rusku takové zařízení stále není rozšířeno. Plynový kotel s rekuperací je na našem trhu stále příliš neobvyklý a málo prozkoumaný. Zájem o takové generátory tepla ale postupně roste.

Závěry a užitečné video k tématu

Jak funguje kondenzační generátor tepla:

Konstrukce plynových kotlů s rekuperací vodní páry:

Všechny výhody kondenzačních kotlů:

Pokud pečlivě pochopíte, jak a na jakých principech plynový kondenzační kotel funguje, pak se na první pohled „nesprávná“ účinnost 108–110 % stává zcela pochopitelnou a odůvodněnou čísly.

Tepelný generátor s rekuperací spalin je ve srovnání s klasickou konstrukcí skutečně efektivnější. Jeho jedinou vážnou nevýhodou je silně kyselý kondenzát, který se musí někde likvidovat.

Komentáře pište do blokového formuláře níže. Je možné, že máte informace, které mohou doplnit zásobu informací uvedených v článku. Ptejte se, podělte se o vlastní zkušenosti s výběrem a provozem kondenzačních kotlů, zveřejněte fotografie k tématu článku.