Над 100% ефективност - как е възможно това?
Ефективността на кондензационните котли зависи от вида гориво и възлиза на:
- природен газ - 111%,
- пропан - 109%,
- мазут - 106%.
Тези стойности са само теоретични, защото всъщност - поради загуби на енергия в резултат на непълно изгаряне на гориво, топлинно излъчване или т.нар. коминни загуби - тази ефективност е с 2-4% по-ниска, но все пак достига стойностите от 105-109% (за газов котел) и те са дадени в техническите данни на устройствата. Откъде идва над 100% ефективност? Това се дължи главно на метода за изчисляване, използван в повечето европейски страни. Ефективността на котлите се отнася до калоричността на горивото, а не до общото количество енергия, генерирана по време на изгарянето му, т.е. топлина на горене. Междувременно в кондензационните котли топлината се получава не само директно от изгарянето на гориво,но и от кондензацията на водни пари, задържани в отработените газове. Като се вземе предвид тази допълнителна топлина (така наречената латентна топлина), е възможно да се постигне ефективност над 100%.
В САЩ и Холандия, където конвенционалните котли всъщност вече не се използват, производителите съобщават за ефективността на кондензиращите котли по отношение на топлината на изгаряне - тогава тя е по-малка от 100%. Този метод за изчисляване на ефективността позволява да се избегнат недоразумения, поради което според много инсталатори той трябва да бъде въведен в обща употреба.
Сътрудничество с подова инсталация …
В тази система котелът работи с пълна кондензация, използвайки най-голямата част от енергията, съдържаща се в горивото. Ефективността му е най-висока, тъй като температурата на повърхността на топлообменника е ниска и не надвишава точката на оросяване (температура, при която водната пара кондензира от димните газове), в зависимост от използваното гориво в котела
- приблизително 56 ° C, ако е природен газ,
- 52 ° C - течен газ,
- 47 ° C - мазут.
Температурата на повърхността на топлообменника може да е ниска, тъй като температурата на водата в системата за подово отопление е ниска. За такава инсталация се приемат параметри от 40/30 ° C, което означава, че температурата на подаващата вода е 40 ° C, а температурата на връщащата вода - 30 ° C. Подовата плочка има голям воден капацитет, благодарение на което горелката на котела работи продължително с минимална мощност, което осигурява удължено време на работа в т.нар. мокър цикъл, т.е. с конденз.
… радиатор, нов …
Днес една радиаторна система вече не е проектирана за 90/70 ° C, а обикновено 80/60 ° C или 75/60 ° C. Такава инсталация е подходяща и за сътрудничество с кондензен котел и осигурява ефективната му работа. Това се дължи на факта, че при нашите климатични условия външната температура от -20 ° C, при която котелът трябва да работи с пълна мощност, се приема при изчисляването на необходимата мощност на отоплителните устройства и се появява само за няколко дни през целия отоплителен сезон. През 90% от този период външната температура е близо до 0 ° C, а след това - в съответствие с метеорологичните условия - температурата на водата в отоплителната система е по-ниска от планираната: температурата на подаване е около 55 ° C, а температурата на връщане - 45 ° C.При такива условия в котела се получава частична кондензация.
Внимание! Не се препоръчва да се използват параметри, по-ниски от посочените в радиаторната система, тъй като това ще изисква използването на по-големи радиатори и следователно по-високи инсталационни разходи. Вярно е, че тогава котелът ще работи с пълна кондензация през целия отоплителен сезон, но печалбата от по-голяма ефективност и по-нисък разход на гориво няма да компенсира допълнителните разходи.
… традиционен радиатор
Инсталирането на модерен котел в стара къща обикновено изисква приемането на нови, по-ниски изчислителни параметри на водата в системата и следователно - теоретично - също увеличаване на повърхността на радиаторите. Ако например от параметрите 90/70 ° C (такива температури са приети за стари инсталации), параметрите от 80/60 ° C се променят, повърхността на радиаторите трябва да се увеличи с до 20%. Обикновено обаче това не е необходимо, тъй като радиаторите в старите инсталации обикновено са били големи.
Увеличаването на повърхността на радиаторите със сигурност няма да е необходимо, ако в допълнение към смяната на котела сградата е термомодернизирана, т.е. стените и покривът са изолирани или прозорците са заменени с нови. Намаляването на топлинното потребление на сградата ще доведе до това, че съществуващата инсталация - дори ако е избрана в съответствие с проекта - ще стане твърде голяма, така че повърхността на радиаторите ще бъде достатъчна за по-ниски параметри на водата.
Кондензационен котел в такава модернизирана система значително намалява разходите за отопление. Дори и да не винаги работи в кондензен режим, средната му годишна ефективност ще бъде с няколко процента по-висока от тази на традиционния котел.
Внимание! Ако котелът на твърдо гориво работи в съществуващата инсталация, свързването на кондензационния котел изисква затваряне на отоплителната система, т.е. инсталиране на разширителен съд от затворен тип. Също така е необходимо инсталацията да се промие и да се монтира филтър за отоплителна вода.
Варианти за топла вода
Комбиниран кондензен котел с проточен бойлер. Поради ефективността на котела, най-малко препоръчваното решение. Всеки път, когато кранът за гореща вода е включен, такова устройство работи с пълна мощност, с високи параметри на водата. Това значително намалява ефективността му и увеличава разхода на гориво. Затова сред кондензационните котли препоръчваме еднофункционални котли с бойлер или еднофункционални котли с интегриран стратификационен резервоар.
Еднофункционален с резервоар за вода и бобина. Когато купувате такъв котел, трябва много внимателно да изберете размера на контейнера. Тя трябва да е достатъчно голяма, за да не е неудобно да чакате приготвянето на топла вода - най-добре е да я загрявате само два пъти на ден, например след сутрешния и вечерния пик на консумация. Избягвайте да прекалявате с резервоара, защото натрупването на гореща вода насърчава растежа на бактериите Legionella в инсталацията. Разбира се, можете да се предпазите от това, като увеличите температурата на водата в котела, но честата термична дезинфекция на водата в резервоара "разваля" ефективността на техниката на кондензация. Затова е по-добре да изберете малко по-малък, допълнително оборудван с електрически нагревател,които ще се активират от време на време - в случай на повишено търсене на топла вода.
Еднофункционален с цилиндър за зареждане със слой. Това е много добро решение. В един корпус се намират окачен на стена котел и контейнер (поставен под котела). Намотката е заменена с външен пластинчен топлообменник и допълнителна помпа за зареждане. Процесът на зареждане на резервоара се извършва на няколко етапа. Първо, помпата изтегля студена вода от дъното на резервоара и я насочва към плоча топлообменник, където се загрява до крайна температура - например 60 ° C. След това водата се изпомпва до върха на резервоара. В резултат на това в резервоара се образуват два слоя вода с различни температури: отгоре - топла, загрята до крайната температура и отдолу - студена. Това състояние остава, докато целият резервоар се напълни с гореща вода.
Пълното нагряване на водата по този метод отнема 30 минути, което е много по-кратко, отколкото в стандартен резервоар. Това се дължи на много по-високата ефективност на пластинчатия обменник в сравнение с обменника с бобина. Благодарение на високата ефективност на пластинчатия топлообменник беше възможно да се намали и размерът на резервоара за съхранение: вместо стандартните 150 литра е достатъчен 100 литров стратифициран резервоар за съхранение - и това е най-често срещаният.
Внимание! Стратифицираният цилиндър с плоча топлообменник изисква вода с подходящо качество, поради което производителите на котли с такъв резервоар определят максималната степен на твърдост на водата в системата, например 20 ° n (немски градуса). Ако водата е по-твърда, те препоръчват използването на нагреватели с намотки. Те са по-малко изложени на натрупване на котлен камък, отколкото пластинчатите топлообменници с малки напречни сечения.
Без комин …
Кондензационните котли имат затворена горивна камера и вентилатор, който засмуква въздуха, което също принуждава отработените газове да излязат навън. Според строителния закон, ако тяхната мощност не надвишава 21 kW, те не се нуждаят от стандартен комин и тогава димните газове могат да се изхвърлят директно през външната стена на самостоятелна къща. Производителите най-често препоръчват използването на специални коаксиални (концентрични) въздушно-димни газови системи (т. Нар. Тръба в тръба), при които вътрешната тръба изхвърля изпаренията навън, а външната подава въздух отвън на сградата директно в горивната камера на котела.
Изход за кабел. Ако изпускателната тръба за въздух е изведена през стената на сградата, изходът й трябва да бъде най-малко 2,5 m над нивото на земята и най-малко 0,5 m от ръба на прозорците. Тези ограничения са предназначени да елиминират риска от отравяне на себе си или на съседите си с отработени газове.
Димните газове също могат да преминават над покрива като обикновен комин.
Материал на димоходната система. Той трябва да е устойчив на корозия. Предложението на производителите включва кабели, изработени от киселиноустойчива стомана, керамика и пластмаса. Полските разпоредби обаче не разрешават инсталирането на последните поради факта, че пластмасата е запалим материал, който според коминочистачите може да причини пожар при аварийни експлоатационни условия.
… и с комин
Вариант на системата с коаксиални тръби е вложка от устойчива на киселини стомана, вмъкната в съществуващата тухлена шахта на комина. След това димните газове се изхвърлят през стоманения комин навън, а въздухът за горене тече в обратна посока - през пространството между шахтата и стоманената димоотводна тръба.
Ами кондензатът?
В Полша все още няма разпоредби за изпускане на кондензат от кондензационни котли. Следователно кондензатът най-често се събира в специален резервоар, вграден в котела, и оттам се изхвърля в канализационната система. Тази процедура е оправдана от факта, че битовите отпадъчни води са слабо алкални, което неутрализира киселинния кондензат. Не прекалено много - около 20 литра на ден от котел с мощност 20 kW.
Някои производители предлагат и неутрализатори, пълни с гранули, съдържащи калциеви или магнезиеви съединения. Те са инсталирани на тръбата за изпускане на кондензат от котела.
Ефективност на кондензационния котел
Нормативната ефективност, често наричана също нормализирана, се дава като процент и може да бъде важен параметър за сравняване на ефективността на различните котли в зависимост от тяхното топлинно натоварване.
Той се приравнява на средната годишна ефективност на устройството, поради което се използва за изчисляване на очаквания разход на гориво за централно отопление през отоплителния сезон.
Стойностите на нормативната ефективност на кондензационните котли са дадени във връзка със специфични параметри на водата в инсталацията, например:
- 75/60 ° C - радиаторни системи,
- 40/30 ° C - подово или стенно отопление.
Не забравяйте, че нормативната ефективност, дадена от производителите, се определя в лабораторни условия на стенд за изпитване, поради което тя трябва да се третира като максимална ефективност.
Маслени кондензационни котли
Първите дизайни на кондензни маслени котли са разработени в Германия и такива котли са на пазара едва наскоро. Проблемът с тяхната конструкция се дължи на факта, че отработените газове на маслото имат температура на оросяване по-ниска от тази на газа (само 47 ° C), което изисква относително ниска температура на връщане на водата в инсталацията. Освен това, поради наличието на сяра в мазута, димните газове и кондензатът от такива котли също са сулфатирани, така че беше необходимо да се намери начин за защита на елементите на котела срещу корозия много добре. Дизайнерите също трябваше да се справят с това, че маслото се смесва добре с въздуха, което беше много по-трудно от комбинирането му с газ.
Ефективността на кондензационните котли, изгаряни с мазут, е само с около 10% по-висока от тази на съвременните некондензни котли (в газ - около 15%). Следователно печалбата от експлоатацията на масления кондензен котел ще бъде по-ниска, въпреки че с оглед на високите цени на петрола това все още е значителна икономия. Определено количество прах в димните газове от такива котли създава известни проблеми, тъй като означава необходимост от периодично почистване на обменника.
Предимства на кондензационните котли
- Те имат най-висока ефективност, поради което консумират по-малко гориво от другите видове котли.
- Те осигуряват много висок стандарт на безопасност, тъй като горенето става в затворена камера.
- Те могат да бъдат монтирани в помещение с вместимост само 6,5 м3, тъй като поемат въздуха за изгаряне не от вътрешността на къщата, а отвън.
- Те са екологични поради ниските емисии на замърсители в отработените газове.
… И техните недостатъци
- Те са по-скъпи от традиционните котли със същата мощност.
