Eficiență de peste 100% - cum este posibil acest lucru?
Eficiența cazanelor cu condensare depinde de tipul de combustibil și se ridică la:
- gaz natural - 111%,
- propan - 109%,
- păcură - 106%.
Aceste valori sunt doar teoretice, deoarece de fapt - datorită pierderilor de energie rezultate din combustia incompletă a combustibilului, radiației de căldură sau așa-numitelor pierderi de coșuri de fum - această eficiență este cu 2-4% mai mică, dar totuși atinge valorile de 105-109% (pentru un cazan pe gaz) și acestea sunt date în datele tehnice ale dispozitivelor. De unde vine eficiența de peste 100%? Acest lucru se datorează în principal metodei de calcul utilizate în majoritatea țărilor europene. Eficiența cazanelor se referă la puterea calorică a combustibilului și nu la cantitatea totală de energie generată în timpul arderii sale, adică căldura de ardere. Între timp, în cazanele cu condensare, căldura se obține nu numai direct din arderea combustibilului,dar și din condensarea vaporilor de apă antrenate în gazele de eșapament. Când se ia în considerare această căldură suplimentară (așa-numita căldură latentă), este posibil să se obțină o eficiență mai mare de 100%.
În SUA și Olanda, unde cazanele obișnuite nu mai sunt folosite, producătorii raportează eficiența cazanelor cu condens în raport cu căldura de ardere - atunci este mai mică de 100%. Această metodă de calcul al eficienței permite evitarea neînțelegerilor, prin urmare, potrivit multor instalatori, ar trebui introdusă în utilizarea obișnuită.
Cooperarea cu instalația de pardoseală …
În acest sistem, cazanul funcționează cu condens complet, folosind cea mai mare parte a energiei conținute în combustibil. Eficiența sa este cea mai mare, deoarece temperatura suprafeței schimbătorului este scăzută și nu depășește punctul de rouă (temperatura la care vaporii de apă se condensează din gazele de ardere), în funcție de combustibilul utilizat în cazan:
- aproximativ 56 ° C dacă este gaz natural,
- 52 ° C - gaz lichid,
- 47 ° C - păcură.
Temperatura suprafeței schimbătorului poate fi scăzută, deoarece temperatura apei în sistemul de încălzire prin pardoseală este scăzută. Pentru o astfel de instalație, se presupun parametri de 40/30 ° C, ceea ce înseamnă că temperatura apei de alimentare este de 40 ° C, iar temperatura apei de retur - 30 ° C. Gresia are o capacitate mare de apă, datorită căreia arzătorul cazanului funcționează pentru perioade lungi de timp cu putere minimă, ceea ce asigură un timp de funcționare prelungit în așa-numitul ciclu umed, adică cu condens.
… radiator, nou …
Un sistem de radiatoare astăzi nu mai este proiectat pentru 90/70 ° C, ci de obicei 80/60 ° C sau 75/60 ° C. O astfel de instalație este, de asemenea, potrivită pentru cooperarea cu un cazan de condensare și asigură funcționarea eficientă a acestuia. Acest lucru se datorează faptului că, în condițiile noastre climatice, temperatura exterioară de -20 ° C, la care cazanul trebuie să funcționeze la putere maximă, este asumată în calculele puterii necesare a dispozitivelor de încălzire, are loc doar câteva zile pe parcursul întregului sezon de încălzire. Pentru 90% din această perioadă, temperatura exterioară este aproape de 0 ° C și apoi - în conformitate cu regulamentul meteo - temperatura apei în sistemul de încălzire este mai mică decât cea planificată: temperatura de alimentare este de aproximativ 55 ° C, iar temperatura de retur - 45 ° C.În astfel de condiții, condensul parțial apare în cazan.
Avertizare! Nu se recomandă utilizarea parametrilor mai mici decât cei specificați în sistemul de radiatoare, deoarece acest lucru ar necesita utilizarea unor radiatoare mai mari și, prin urmare, costuri mai mari de instalare. Este adevărat că cazanul ar funcționa apoi în condiții de condensare totală pe tot parcursul sezonului de încălzire, dar câștigul obținut dintr-o eficiență mai mare și un consum mai mic de combustibil nu ar compensa cheltuielile suplimentare.
… un radiator tradițional
Instalarea unui cazan modern într-o casă veche necesită, de obicei, adoptarea unor parametri de calcul noi, mai mici, ai apei din instalație și, prin urmare, - teoretic -, de asemenea, creșterea suprafeței radiatoarelor. Dacă, de exemplu, din parametrii 90/70 ° C (astfel de temperaturi au fost adoptate pentru instalațiile vechi), parametrii de 80/60 ° C sunt modificați, suprafața radiatoarelor ar trebui mărită cu până la 20%. De obicei, însă, nu este necesar, deoarece radiatoarele din instalațiile vechi erau de obicei supradimensionate.
Mărirea suprafeței caloriferelor nu va fi cu siguranță necesară dacă, pe lângă schimbarea cazanului, clădirea este termomodernizată, adică pereții și acoperișul sunt izolate sau ferestrele sunt înlocuite cu altele noi. Reducerea cererii de căldură a clădirii va face ca instalația existentă - chiar dacă este selectată în conformitate cu proiectarea - să devină supradimensionată, astfel încât zona radiatoarelor va fi suficientă pentru parametri de apă mai mici.
Un cazan cu condensare într-un sistem atât de modernizat reduce semnificativ costurile de încălzire. Chiar dacă nu va funcționa întotdeauna în modul de condensare, eficiența medie anuală va fi cu câteva procente mai mare decât cea a unui cazan tradițional.
Avertizare! Dacă un cazan pe combustibil solid a funcționat în instalația existentă, conectarea cazanului cu condensare necesită închiderea sistemului de încălzire, adică instalarea unui vas de expansiune de tip închis. De asemenea, este necesar să spălați instalația și să instalați un filtru de apă pentru încălzire.
Variante de apă caldă
Cazan cu condensare combinat cu încălzitor de apă instantaneu. Datorită eficienței cazanului, cea mai puțin recomandată soluție. De fiecare dată când robinetul de apă fierbinte este pornit, un astfel de dispozitiv funcționează la putere maximă, cu parametri mari ai apei. Acest lucru reduce semnificativ eficiența și crește consumul de combustibil. Prin urmare, printre cazanele cu condensare, recomandăm cazane monofuncționale cu încălzitor de apă sau cazane monofuncționale cu rezervor de stratificare integrat.
Functie unica cu rezervor de apa si bobina. Când cumpărați un astfel de cazan, trebuie să selectați cu atenție dimensiunea recipientului. Ar trebui să fie suficient de mare pentru ca așteptarea preparării apei calde să nu fie inconvenientă - cel mai bine este să o încălziți doar de două ori pe zi, de exemplu după vârful de consum dimineața și seara. Evitați supradimensionarea rezervorului, deoarece acumularea de apă fierbinte favorizează creșterea Legionella în sistem. Desigur, vă puteți proteja împotriva acestui lucru prin creșterea temperaturii apei din cazan, dar dezinfectarea termică frecventă a apei din rezervor „strică” eficacitatea tehnicii de condensare. Deci, este mai bine să alegeți unul puțin mai mic, echipat suplimentar cu un încălzitor electric,care va fi activat ocazional - în cazul unei cereri crescute de apă caldă.
Funcție unică cu un cilindru de încărcare a stratului. Aceasta este o soluție foarte bună. O carcasă găzduiește un cazan suspendat și un container (plasat sub cazan). Bobina este înlocuită cu un schimbător de căldură cu plăci externe și o pompă de încărcare suplimentară. Procesul de încărcare a rezervorului de stocare are loc în mai multe etape. În primul rând, pompa preia apă rece din fundul rezervorului și o direcționează către un schimbător de plăci, unde este încălzită la o temperatură finală - de exemplu 60 ° C. Apa este apoi pompată în vârful rezervorului. Ca urmare, în rezervor se formează două straturi de apă cu temperaturi diferite: în partea de sus - caldă, preîncălzită la temperatura finală și în partea de jos - rece. Această stare rămâne până când întregul rezervor este umplut cu apă fierbinte.
Încălzirea completă a apei cu această metodă durează 30 de minute, ceea ce este mult mai scurt decât într-un rezervor standard. Acest lucru se datorează eficienței mult mai mare a schimbătorului de plăci comparativ cu schimbătorul cu o bobină. Datorită eficienței ridicate a schimbătorului de plăci, a fost posibilă și reducerea dimensiunii rezervorului: în loc de 150 litri standard, este suficient un rezervor stratificat de 100 litri - și acesta este cel mai comun.
Avertizare! Un cilindru stratificat cu un schimbător de plăci necesită apă de o calitate adecvată, prin urmare, producătorii de cazane cu un astfel de rezervor specifică gradul maxim de duritate a apei din sistem, de exemplu 20 ° n (grade germane). Dacă apa este mai dură, recomandă utilizarea încălzitoarelor cu bobine. Sunt mai puțin predispuși la formarea la scară decât schimbătoarele de căldură cu plăci cu secțiuni transversale mici.
Fără coș de fum …
Cazanele cu condensare au o cameră de ardere închisă și un ventilator care aspiră aerul, ceea ce forțează și evacuarea gazelor de eșapament. Conform legii construcțiilor, dacă puterea lor nu depășește 21 kW, nu necesită un coș de fum standard, iar apoi gazele arse pot fi evacuate direct prin peretele exterior al unei case decomandate. Producătorii recomandă cel mai adesea utilizarea unor sisteme speciale de gaze arse coaxiale (concentrice) (așa-numita țeavă dintr-o țeavă), în care conducta internă evacuează vaporii spre exterior, iar cea externă aduce aerul din exteriorul clădirii direct în camera de ardere a cazanului.
Ieșire cablu. Dacă conducta de evacuare a aerului este condusă prin peretele clădirii, ieșirea acesteia trebuie să fie la cel puțin 2,5 m deasupra nivelului solului și la cel puțin 0,5 m de marginea ferestrelor. Aceste restricții sunt concepute pentru a elimina riscul de a te otrăvi pe tine sau pe vecinii tăi cu gaze de eșapament.
De asemenea, gazele arse pot circula deasupra acoperișului ca un coș de fum obișnuit.
Materialul sistemului de fum. Trebuie să fie rezistent la coroziune. Oferta producătorilor include cabluri din oțel rezistent la acizi, ceramică și plastic. Cu toate acestea, reglementările poloneze nu permit instalarea acestuia din urmă, din cauza faptului că plasticul este un material inflamabil, care, potrivit măturătorilor de coșuri, poate provoca un incendiu în condiții de funcționare de urgență.
… și cu un coș de fum
O variantă a sistemului cu țevi coaxiale este un insert din oțel rezistent la acid introdus în arborele coșului de fum existent din cărămidă. Gazele de ardere sunt apoi evacuate prin coșul de oțel spre exterior, iar aerul de ardere curge în direcția opusă - prin spațiul dintre arbore și țeava de ardere din oțel.
Dar condensatul?
În Polonia nu există reglementări privind evacuarea condensului din cazanele cu condensare. Prin urmare, condensul este cel mai adesea colectat într-un rezervor special încorporat în cazan, iar de acolo este evacuat în sistemul de canalizare. Această procedură este justificată de faptul că canalizarea menajeră este ușor alcalină, ceea ce neutralizează condensul acid. Nu prea mult - aproximativ 20 de litri pe zi de la un cazan de 20 kW.
Unii producători oferă, de asemenea, neutralizatori umpluți cu granule care conțin compuși de calciu sau magneziu. Acestea sunt instalate pe conducta de evacuare a condensului din cazan.
Eficiența cazanului de condensare
Eficiența normativă, adesea denumită și normalizată, este dată ca procent și poate fi un parametru important pentru compararea eficienței diferitelor cazane în funcție de sarcina lor de căldură.
Este echivalat cu eficiența medie anuală a dispozitivului, prin urmare este utilizat pentru a calcula consumul de combustibil preconizat pentru încălzirea centrală în timpul sezonului de încălzire.
Valorile eficienței normative a cazanelor cu condensare sunt date în raport cu parametrii specifici ai apei din instalație, de exemplu:
- 75/60 ° C - sisteme de radiatoare,
- 40/30 ° C - încălzire prin pardoseală sau perete.
Ar trebui să ne amintim că eficiența normativă dată de producători este determinată în condiții de laborator pe un stand de testare, prin urmare ar trebui tratată ca eficiență maximă.
Cazane cu condensare de ulei
Primele modele de cazane de condensare pe ulei au fost dezvoltate în Germania și astfel de cazane au fost pe piață abia recent. Problema cu proiectarea lor a rezultat din faptul că gazul de evacuare a uleiului are o temperatură a punctului de rouă mai mică decât cea a gazului (doar 47 ° C), ceea ce a necesitat o temperatură relativ redusă a returului de apă în instalație. Mai mult, datorită prezenței sulfului în păcură, gazele de ardere și condensul de la astfel de cazane sunt, de asemenea, sulfatate, astfel încât a fost necesar să se găsească o modalitate de a proteja foarte bine elementele cazanului împotriva coroziunii. De asemenea, proiectanții au avut de-a face cu asigurarea faptului că uleiul a fost bine amestecat cu aerul, ceea ce a fost mult mai dificil decât combinarea acestuia cu gazul.
Eficiența cazanelor de condensare care se aprind cu ulei de încălzire este cu doar 10% mai mare decât cea a cazanelor moderne de ulei fără condens (aproximativ 15% în gaz). Profitul din funcționarea cazanului de condensare a uleiului va fi, prin urmare, mai mic, deși, având în vedere prețurile ridicate ale petrolului, este încă o economie semnificativă. O anumită cantitate de praf din gazele de ardere de la astfel de cazane cauzează unele probleme, deoarece înseamnă necesitatea curățării periodice a schimbătorului.
Avantajele cazanelor cu condensare
- Au cea mai mare eficiență, prin urmare consumă mai puțin combustibil decât alte tipuri de cazane.
- Oferă un standard foarte ridicat de siguranță, deoarece arderea are loc într-o cameră închisă.
- Pot fi instalate într-o cameră cu o capacitate de numai 6,5 m3, deoarece preiau aerul pentru ardere nu din interiorul casei, ci din exterior.
- Sunt ecologice datorită emisiilor reduse de poluanți din gazele de eșapament.
… Și dezavantajele lor
- Sunt mai scumpe decât cazanele tradiționale de aceeași putere.
