Obsah článku
- Kondenzační (kondenzační) plynový kotel
- Odkud pochází „extra“ účinnost kondenzačních kotlů?
- Vlastnosti kondenzačních kotlů
- Srovnávací přehled plynových kotlů
Dnes budeme v našem článku hovořit o kondenzačních kotlích. Zvažte design, princip činnosti, jejich výhody a nevýhody, podle jakých parametrů, kromě ceny, by měly být takové kotle vybrány. Podívejme se na tři značky plynových kotlů s určením toho nejlepšího.
Proč jsou plynové kotle nejoblíbenější u majitelů domů? Odpověď je jednoduchá – neexistuje více ziskový zdroj energie používané pro vytápění domácností a ohřev vody pro domácí potřeby, než je dnes hlavní zemní plyn. Zbývá tedy jen vybrat plynový kotel, vedený … co? Cena, napomenutí prodejců, pestrá doporučení příbuzných a přátel, rozpoznávání značky? Popis kondenzačních kotlů, doporučení pro výběr konvenčního plynového kotle, srovnávací analýza několika modelů za účelem určení toho nejlepšího z nich – v tomto článku.
Kondenzační (kondenzační) plynový kotel
K výběru konvenčních plynových kotlů se vrátíme později, ale prozatím vezmeme v úvahu jeden jejich poddruh – kondenzační kotle, jejichž výrobci slibují účinnost přes 100%. Jak je to vůbec možné – účinnost je více než 100%, protože odporuje základům fyziky?
Běžný plynový kotel, jehož modely jsou v CIS rozšířeny, přenáší tepelnou energii získanou v důsledku spalování zemního plynu na tepelný nosič topného systému prostřednictvím tepelného výměníku oceli nebo litiny. Výsledné kouřové plyny a vodní páry, jejichž teplota je asi 120 ° C, se však nepoužívají pro účely ohřevu. Teplo z páry v konvenčním kotli nelze přenést do chladicího média, protože vlhkost obsažená v něm je extrémně škodlivá pro jeho strukturu, protože při ochlazování a kondenzaci je nevyhnutelné korozivní opotřebení, výrazné zhoršení kvality spalování plynu a ukládání kondenzátu na povrchech komína. Ztráty tepelné energie unikající spolu s párou jsou asi 10% z celkové kapacity plynového kotle za jednotku času.
Princip činnosti konvenčního plynového kotle: 1 – dodávka plynu; 2 – atmosférický hořák; 3 – zpětný tok chladicího média; 4 – vyhřívaný výstup chladicí kapaliny; 5 – produkty spalování
Vodní pára obsažená ve spalinách kondenzuje při určitých teplotách chladicí kapaliny – méně než 57 ° C. Čím nižší je teplota chladicí kapaliny, tím intenzivnější je kondenzace, tím více tepelné energie je odebíráno z vodní páry. Maximální účinnosti kotle na kondenzační plyn je dosaženo při nejnižší teplotě topného média ve zpětném okruhu topného systému. Například při teplotním rozdílu mezi dodávkou a návratem 15 ° C (dodávka 80 ° C, návrat 65 ° C) nebude účinnost kondenzačního kotle vyšší než 97%, což je zvláště patrný rozdíl s účinností běžného plynového kotle (93–95) %) nebude. K dosažení nejvyššího výkonu musí být kondenzační kotel instalován v nízkoteplotních topných systémech, tj. Optimální teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou je 50, respektive 30 ° C. Pouze v tomto případě je účinnost kotle asi 107% dosažena se současnou úsporou zemního plynu asi 17% v důsledku atmosférického hořáku.
Schéma provozu kondenzačního kotle: 1 – vzduch hořáku; 2 – dodávka plynu; 3 – výstup chladicí kapaliny; 4 – primární tepelný výměník; 5 – rekuperační výměník tepla; 6 – přívod chladicího média; 7 – odsávač kouře; 8 – odtok kondenzátu
Kondenzační plynové kotle, schopné odebírat tepelnou energii z vodní páry, jsou vybaveny speciálním rekuperátorem tepla, ve kterém tato pára kondenzuje a vydává teplo vodě cirkulující v topném systému. Při navrhování těchto kotlů se používají dva typy tepelných výměníků – deskové (žebrované) a trubkové.
Deskový tepelný výměník je voštinová struktura tvořená tenkými kovovými panely svařovanými dohromady s rotací o 90 ° mezi každou dvojicí panelů. Deskové rekuperátory mají obvykle velkou velikost, proto se nejčastěji používají ve velkých kondenzačních kotlích pro průmyslové a domácí použití. Trubkový rekuperátor sestává z několika zkroucených trubek s tenkými stěnami – v každé z nich se vytváří vířivý tok plynů, který tlačí na stěny, což umožňuje zvýšit intenzitu výměny tepla a současně snížit odpor kanálu, kterým prochází kouřové plyny. Mimochodem jsou to trubkové rekuperátory, které se používají v napájecích ventilech zabudovaných do vzduchotěsných plastových okenních rámů. Trubkové tepelné výměníky jsou díky své malé velikosti a poměrně vysoké účinnosti široce používány při konstrukci domácích kondenzačních kotlů..
Tepelný výměník kondenzační trubice
Konstrukce kondenzačního kotle zahrnuje dva výměníky tepla – primární a rekuperační. Primární tepelný výměník je vyroben z litiny nebo oceli, je identický s tepelnými výměníky konvenčních plynových kotlů, je schopen odebrat většinu tepla generovaného plamenem hořáku. Deska nebo trubkový rekuperátor je instalován podél cesty kouřových plynů uvnitř těla kotle – odebírá zbývající tepelnou energii kondenzací vodní páry při teplotě chladicí kapaliny pod rosným bodem. Chladivo procházející trubkami uvnitř rekuperátoru absorbuje tepelnou energii a výsledný kondenzát se hromadí na stěnách tepelného výměníku a odtéká do speciální misky – plastovou trubkou do kanalizace. Díky vysoké chemické agresi kondenzátu jsou rekuperátory a zásobníky vyrobeny z materiálů odolných vůči chemické korozi, jako je nerezová ocel a silumin (slitina hliníku a křemíku)..
Denní objem uvolněného kondenzátu přibližně odpovídá kapacitě kondenzačního kotle – například kotel 20 kW uvolní asi 20 litrů kondenzátu za den. V evropských zemích se na takový kondenzát vztahují přísné normy, z důvodu jeho chemické agresivity je nutné instalovat neutralizační filtry mezi odtok kotle a kanalizační systém obsahující granule vápníku nebo hořčíku. V současné době v Rusku neexistují žádné požadavky na vypouštění kondenzátu z kondenzačních plynových kotlů..
Odkud pochází „extra“ účinnost kondenzačních kotlů?
Tepelná energie generovaná plynovými kotli byla tradičně počítána ze spalování paliva (nižší teplo), tj. Teplo, které odchází s vodní parou, nebylo bráno v úvahu, protože bylo nemožné ji extrahovat před výskytem kondenzačních kotlů. Rozdíl v účinnosti mezi konvenčními a kondenzačními kotli je přibližně 10 až 15% – tedy výhody posledně uvedených typů kotlů, jejichž účinnost se počítá z vyššího tepla, přičemž se bere v úvahu kondenzační teplo.
Ve skutečnosti (z pohledu vyššího tepla) účinnost konvenčních plynových kotlů nepřesahuje 80%.
Vlastnosti kondenzačních kotlů
Plynové kotle tohoto typu mají mnoho pozitivních stránek:
- vysoký výkon v kompaktní velikosti. Například nástěnné plynové kotle konvenční konstrukce nemohou mít vyšší výkon než 35 kW, zatímco nástěnné kondenzační kotle jsou omezeny na 120 kW;
- tepelné ztráty nepřesahují 2% celkové vyrobené tepelné energie;
- hořák speciální konstrukce umožňuje přesnější ovládání režimů aktivace a odstavení kotle, díky čemuž je dosaženo úspory paliva;
- nízká provozní teplota umožňuje jejich použití ve topných systémech, jako je podlahové vytápění a podlahové vytápění – kondenzační kotle jsou ideální pro dvouokruhový systém;
- emise tepelné energie a škodlivých látek do ovzduší jsou minimalizovány;
- použití vysoce kvalitních materiálů při navrhování tepelných výměníků zdvojnásobuje životnost takových kotlů ve srovnání s konvenčními;
- při stejné kapacitě kondenzační kotle zabírají méně místa než konvenční plynové kotle.
Nejvyšší účinnost kondenzačních kotlů je pozorována ve vytápěcích systémech velkých budov – od 200 m2. K vytápění takového domu je nutný výkonný kotel s vysokou spotřebou zemního plynu, a v tomto případě je kondenzační kotel s vysokou účinností a hospodárnou spotřebou jednoduše nenahraditelný..
Nevýhody kondenzačních kotlů:
- potřeba utěsněného komínu s nuceným odsáváním. Současně je třeba upozornit na flexibilitu kotlů této konstrukce ve vztahu k výstupu z komínového kanálu, a to nejen pro podlahové modely, ale také pro nástěnné. U konvenčních plynových kotlů je výstup komínu omezen na přesně definovaný bod;
- závislost na elektřině – v případě jeho nepřítomnosti se kotel automaticky vypne, zastaví hořák a dodá zemní plyn;
- nejvyšší účinnosti kondenzačního kotle je dosaženo v nízkoteplotních topných systémech. V konvenčních topných systémech s teplotou chladicí kapaliny do 80 ° C se účinnost takového kotle neliší od účinnosti běžného plynového kotle, protože nedochází k sekundárnímu přívodu tepla;
- vysoké náklady díky drahým materiálům použitým ve struktuře (levnější materiály nevydrží chemickou korozi způsobenou kondenzací). Ceny kondenzačních kotlů jsou dvojnásobné oproti klasickým kotlům.
Kondenzační plynové kotle se v Rusku nevyrábějí, prezentují se zejména evropské produkty italských společností Baxi, Ferroli a Hermann, German Vaillant, Slovak Protherm..
Srovnávací přehled plynových kotlů
Podívejme se na tři modely plynových kotlů „obvyklého“ typu a vyberte nejlepší kotel na nákup. Níže budeme analyzovat vlastnosti podlahových kotlů tří výrobců – Baxi (Itálie), Protherm (Slovensko) a JSC „ZhMZ“ (Rusko). Tepelný výkon popsaných modelů je přibližně 16 kW.
Specifikace Baxi Slim 1.150 i Protherm Bear 20 TLO Zhukovsky AOGV-17.4-3 „Komfort“ Tepelný výkon Jmenovitý výkon, kW 14.9 17 17.4 Vyhřívaná plocha, m2 130 140 140 Účinnost,% 90 90 88 Maximální teplota vody ve výměníku tepla, ° C 85 85 90 Provozní teplotní rozsahy První stupeň (topení radiátorem), ° C 30–85 až 85 až 90 Druhá fáze (teplá podlaha), ° C 30–45 ne ne Zapalování Typ zapalování elektrický piezoelektrický prvek piezoelektrický prvek Spotřeba energie Frekvence napájení, Hz 50 – – Spotřeba elektřiny, W 120 – – Řízení Pracovní termostat elektronický mechanický mechanický Pojistka tady je tady je tady je Automatické vypnutí přívodu plynu, když plamen zhasne tady je tady je tady je Automatické vypnutí při přehřátí tady je tady je tady je Snímač trakce tady je tady je tady je Obecné vlastnosti Typ skořápky vertikální monoblok vertikální monoblok vertikální monoblok Materiál těla litina a ocel litina a ocel ocel Tvar těla obdélníkový obdélníkový zaoblený druh instalace podlaha podlaha podlaha Typ spalovací komory otevřeno otevřeno otevřeno Materiál tepelného výměníku litina litina ocel Typ hořáku atmosférický atmosférický atmosférický Druh paliva (s výměnou hořáku za ventilátor) G20 / G30 G20 / G30 G20 / G30 Vstupní tlak paliva G20 (plynný metan), mbar 20 13–20 6,5-18 Vstupní tlak paliva G30 (zkapalněný butan), mbar třicet 29 20-36 Maximální spotřeba paliva G20, m3/ h 1,74 2.14 1,87 Spotřeba paliva G30, kg / h 1.12 1.8 1.3 Počet obrysů jeden jeden jeden Nosič tepla voda voda voda / nemrznoucí směs Elektronická modulace plamene tady je ne ne Kompletní hydraulické přístroje (čerpadlo, expanzní nádrž, manometr) tady je ne ne Objem výměníku tepla, l devět 9.1 – Hlučnost ve vzdálenosti jednoho metru od kotle, dB – ne více než 55% – Objem akumulačního kotle, l další možnost další možnost 64 Způsob vypouštění spalin přirozený tah komína přirozený tah komína přirozený tah komína Průměr komína, cm jedenáct 13 13.5 Rozměry VxŠxH, cm 85x35x52 88x42x60 105x42x48 Hmotnost (bez vody), kg 89 90 49 Majitel značky BAXI S.p.A., Itálie Protherm Production s.r.o., Slovensko JSC „Zhukovsky Machine-Building Plant“, Rusko Země původu Itálie Slovensko Rusko Záruka, roky 2 2 3 Přibližná životnost, roky čtrnáct čtrnáct čtrnáct Jiné možnosti Ochrana proti mrazu tady je ne ne Časovač další možnost ne ne Průměrné náklady, třít. 40 000 38 000 17 000
Baxi Slim 1.150 i
Pojďme analyzovat data shromážděná v tabulce:
- Kotle značek Baxi a Protherm jsou vybaveny spolehlivým a odolným litinovým tepelným výměníkem, kotel JSC „ZhMZ“ je vybaven levnějším a méně spolehlivým ocelovým;
- zapalování redukovaných kotlů značek Protherm a JSC „ZhMZ“ se provádí piezoelektrickým prvkem, tj. bez spotřeby elektřiny;
- Elektronické ovládání kotle Baxi je schopno nezávisle a přesně nastavit provoz atmosférického hořáku, přizpůsobit se datům teplotních čidel v místnosti i mimo budovu. Z tohoto důvodu má tento kotel mezi popsanými modely nejnižší spotřebu plynu;
- mezi těmito modely má pouze kotel vyráběný společností JSC „ZhMZ“ zabudovaný kotel pro ohřev vody pro domácí potřeby;
- automatický režim zapnutí a vypnutí topného kotle je k dispozici pouze u Baxi, dva další kotle s piezoelektrickým zapalováním se mohou vypnout pouze při poklesu tlaku v přívodu plynu, ale nemohou se samostatně zapnout;
- náklady na kotelnu Zhukovsky strojírny jsou poloviční než u modelů evropských výrobců, navíc je kotel AOGV-17.4-3 Comfort vybaven mechanickým automatizačním systémem Honeywell vyrobeným v Německu, který vydrží mnohem déle a efektivněji než domácí automatická sada zařízení;
- každý z modelů kotlů uvedených v přehledu je schopen provozu jak na plynné palivo (metan), tak na kapalinu (propan, butan), avšak v druhém případě bude vyžadován ventilátorový hořák, jehož náklady budou v závislosti na výkonu nejméně 15 000 rublů;
- plynový kotel společnosti ZhMZ OJSC uvedený v přehledu tabulky je schopen provozu při polovičním tlaku v síti na dodávku zemního plynu – situace s poklesem tlaku v plynovodu je v Rusku běžná. Zatímco dovážené kotle přestanou fungovat, když tlak v plynovodu klesne pod 13 mbar;
- pouze kotel AOGV-17.4-3 „Comfort“ umožňuje použití dvou typů chladicí kapaliny v topném systému – voda nebo nemrznoucí směs (pro výrobce nemrznoucích kapalin však existuje řada požadavků na výrobu).
Protherm Bear 20 TLO
Závěr: Podle výsledků přezkumu má model AOGV-17.4-3 „Comfort“, který vyrábí JSC „ZhMZ“, nepochybnou výhodu – navíc jde o model „komfortní“ třídy, a nikoli o levnější „ekonomiku“ nebo „standardní“ (cenový rozdíl je asi 3000) – 4 000 rublů), vybavené německou automatikou. Kotle Zhukovského strojírenského závodu, i když nejsou vybaveny litinovým tepelným výměníkem, jsou nejvhodnější pro nestabilní tlak v plynovodu, jsou vhodnější pro použití v topných systémech s teplotou chladicí kapaliny 80 až 90 ° C..
Zhukovsky AOGV-17.4-3 „Komfort“
Zatímco v Rusku je zemní plyn relativně levný a dostupný v Rusku, plynové kotle jsou a budou v stálé poptávce. Při výběru jednoho nebo druhého modelu kotle je nutné předem určit typ a zdroj paliva – hlavní nebo autonomní přívod plynu, typ topného systému – konvenční (ohřev chladicí kapaliny na 90 ° C) nebo nízkoteplotní (s ohřevem vody ne více než 45 ° C). Neméně důležitou počáteční hodnotou pro výběr kotle bude vytápěcí plocha – pokud přesáhne dvě stě metrů čtverečních, je výhodnější koupit ekonomický a výkonný kondenzační kotel, i když za vyšší cenu než běžné plynové kotle..
?
Můžete mi prosím poradit, jaká základní kritéria bych měl zohlednit při výběru plynového kotle?