Cazane cu un singur circuit și dublu circuit cu cazan de încălzire indirectă

Principiul de funcționare al cazanului cu condensare

Funcționarea cazanului cu condensare se bazează pe principiul proceselor de combustie și condensare a combustibilului. Când hidrocarburile sunt arse, în timpul unei reacții chimice se formează apă și dioxid de carbon. Un lichid într-un mediu cu temperatură ridicată într-un interval scurt de timp se transformă în abur, consumând energie termică, care poate fi returnată prin transformarea aburului în apă.

Dificultatea creării unui astfel de sistem a fost eliberarea de substanțe toxice în timpul arderii gazului, care a creat compuși chimic activi care cauzează procese corozive, precum și dioxid de carbon. Odată cu dezvoltarea oțelurilor inoxidabile capabile să funcționeze în acest mediu, aceste probleme nu mai erau semnificative.

Funcționarea cazanului de condensare în etape este următoarea:

1. Apa este furnizată cazanului.
2. Gazul este furnizat în camera de ardere, focul este aprins.
3. În procesul de ardere, se eliberează energie termică, care este transferată la schimbătorul de căldură printr-o metodă de gaz și o încălzește pe ea și apa care circulă în ea.
4. Gazul cu o temperatură peste punctul de rouă trece într-un al doilea schimbător de căldură, în care este răcit circulând apa cu o temperatură mai scăzută.
5. Când gazul atinge punctul de rouă, energia termică degajată a vaporilor este transferată la lichid.

Principiul de funcționare al cazanului cu condensare
Schimbătorul de căldură al cazanului în condensare este proiectat pentru a maximiza aria de contact dintre gaz și lichid de răcire pentru o eficiență sporită. Configurarea sa are, de asemenea, un impact semnificativ asupra eficienței.

Dependența volumului de umiditate condensată de modul de funcționare al cazanului este următoarea: cu cât temperatura apei este mai mică în circuitul de retur, cu atât este mai mare condensul. Cu toate acestea, în acest caz, temperatura ar trebui să fie la un nivel de până la + 500C. În caz contrar, cazanul cu condensare va funcționa în modul normal de gaz și astfel eficiența acestuia va scădea la 5%.

Pentru comparație: la o temperatură a lichidului de + 40 ° C în circuitul de alimentare directă și + 30 ° C în sens invers, eficiența cazanului de condensare va fi de 108%, iar la 90 ° C și respectiv 750 ° C, 98 %.

Când funcționați cazanele, este necesar să respectați modurile de funcționare și, de asemenea, atunci când alegeți un model adecvat, trebuie selectată puterea sa de încălzire optimă.

Caracteristici ale funcționării cazanelor cu un singur circuit de condensare

Când se utilizează un cazan convențional pentru încălzirea unei case private, se generează fum în timpul arderii gazului. Temperatura sa este de aproximativ 120 de grade. Fumul este aruncat în coș, pierzând o parte semnificativă a căldurii, deoarece eficiența cazanelor convenționale pe gaz de podea este de aproximativ 92%. Restul de 8% rămân pur și simplu cu gazele de ardere prin coș.

În cazanele cu un singur circuit de condensare, fumul servește ca o sursă suplimentară de energie. Oferind maximul căldurii sale, iese din coș cu o temperatură de 50-60 de grade. Acest lucru se realizează datorită designului special al schimbătorului de căldură al cazanului cu un singur circuit de condensare.

Aerul furnizat cazanului are o anumită umiditate, respectiv, atunci când este încălzit, particulele de apă disponibile se transformă în abur și acesta este cel pe care îl vedem din coș.

În funcționarea cazanelor cu un singur circuit cu condensare de jos, gazele de ardere nu sunt evacuate în coș, ci sunt direcționate mai întâi spre partea din spate a schimbătorului de căldură sau către o cameră separată de condensare, unde intră purtătorul de căldură răcit. Ca urmare a diferenței de temperatură, aburul se transformă într-o stare lichidă.Procesul de tranziție este însoțit de eliberarea de căldură, care este transferată la agentul de răcire. Se pare că, atunci când intră în acea parte a schimbătorului de căldură, care este situat chiar lângă arzător, lichidul de răcire este deja preîncălzit. Ca urmare, cantitatea de gaz arsă pentru a obține temperatura necesară în sistemul de încălzire este redusă.

În plus, căldura din gazele de ardere este absorbită deja la ieșirea din cazanul cu un singur circuit cu condensare de jos. Un mecanism similar se realizează prin utilizarea unui coșial coșial. Efectul său este că gazele de evacuare fierbinți renunță la căldura aerului care intră. Astfel, aerul preîncălzit este amestecat cu gaz natural în arzător, ceea ce reduce consumul de energie pentru încălzirea acestuia.

Dispozitivul componentelor principale ale cazanului

Cazanele de încălzire cu condensare constau din următoarele componente principale:

• un corp de oțel în care sunt amplasate toate elementele structurale;
• o pompă de circulație pentru circulația apei în sistemul schimbătorului de căldură;
• camera de ardere, în interiorul căreia sunt amplasate arzătoarele;
• camere de răcire după amestecul vapori-gaz la o temperatură de + 570C;
• un ventilator (turbină) situat deasupra camerei de ardere, conceput pentru a amesteca amestecul de gaz și aer;
• două schimbătoare de căldură: pentru transferul căldurii în apă din produsele de ardere ale camerei și pentru condensarea umezelii și obținerea energiei termice;
• duze și conducte pentru alimentarea cu apă a sistemului de circulație;
• rezervor de colectare a condensului;
• coș de fum pentru îndepărtarea produselor de ardere;
• panou de control.

Principiul de funcționare

Un cazan cu o singură buclă cu un cazan de încălzire indirectă este capabil să furnizeze încălzire și apă caldă în casă. Încălzitorul de apă este format dintr-un recipient, în interiorul căruia există un schimbător de căldură sub forma unei țevi în spirală. Lichidul de răcire este încălzit în cazan și circulă prin bobină, încălzindu-l și cu apă suplimentară. Acest lucru economisește costurile cu energia electrică.

Există două scheme principale de conectare:

1. Cu o supapă cu trei căi. La ieșirea cazanului pe gaz există o pompă de circulație, care creează presiune. După aceasta, este instalată o supapă cu trei căi, conectată la termostatul cazanului.
   Când apa de la robinet se încălzește, fluxul de lichid de răcire este direcționat către sistemul de încălzire, așa cum se arată în fotografie. Prioritatea în acest sistem este acordată apei calde.
2. Cu o a doua pompă suplimentară. În acest caz, ACM și sistemul de încălzire sunt conectate în paralel, formând două circuite. După cazan, se instalează o altă pompă, care este controlată de un termostat.
   Principiul de pornire și oprire este același ca în schema de conducte anterioară. Dar, în acest caz, sistemul de alimentare cu apă nu are o prioritate de încălzire și apare în paralel.

Circuit de încălzire cu două pompe
Deoarece încălzirea nu funcționează vara, sunt produse modele combinate de încălzitoare de apă. Sunt echipate suplimentar cu un încălzitor electric tubular, care se aprinde în timpul sezonului cald.

Avantaje și dezavantaje

Avantajele cazanelor cu condensare sunt principalele criterii pentru alegerea acestui design special pentru sistemele de încălzire. Acestea includ:

• respectarea mediului - cantitatea minimă de emisii de substanțe toxice, în comparație, este în medie cu 70% mai mică decât gazul sau combustibilul solid;
• dimensiuni compacte, datorită cărora pot fi instalate chiar și în camere mici;
• zgomot redus și absența vibrațiilor;
• temperatura relativ scăzută a gazelor de eșapament, ceea ce face posibilă dotarea cazanelor cu coșuri de plastic și economisirea finanțelor;
• posibilitatea unei instalații în cascadă, care permite încălzirea încăperilor mari sau organizarea sistemelor de încălzire de o fiabilitate sporită;
• reglarea precisă a puterii de încălzire, datorită căreia este posibil să se schimbe eficiența cazanului cu condensare și să se utilizeze în moduri economice.

Printre avantajele cazanelor cu condensare se numără respectarea mediului și zgomotul redus.
Atunci când alegeți, este, de asemenea, important să luați în considerare dezavantajele cazanelor pentru a evita costurile inutile de combustibil și pentru a asigura încălzirea eficientă a incintei:

• costul ridicat al echipamentelor și pieselor de schimb pentru acesta;
• proiectarea complexă a schimbătorului de căldură, care necesită întreținere periodică și monitorizare a stării;
• necesitatea eliminării condensului;
• cerințe ridicate pentru curățenia aerului interior;
• ineficiența utilizării la condiții de temperatură ridicată.

Adică, dezavantajele cazanelor cu condensare nu sunt atât de semnificative în comparație cu eficiența, durabilitatea, fiabilitatea și respectarea mediului, mai ales atunci când sunt utilizate în spații rezidențiale.

Tipuri de cazane cu condensare

Cazanele cu condensare sunt clasificate după următoarele criterii:

• după tipul de instalație: podea sau perete;
• după numărul de circuite: circuit simplu sau dublu.

Cazanele de pardoseală cu condensare nu sunt doar de dimensiuni mari, dar pot fi echipate și cu pompe externe și alte echipamente care necesită o cameră separată pentru instalare. Ele sunt de obicei cu un singur circuit și sunt proiectate pentru a încălzi suprafețe mari. Avantajele lor sunt mentenabilitatea și simplitatea designului.

Cazanele suspendate cu condensare diferă de cazanele de podea prin dimensiunea compactă și greutatea relativ redusă. Toate unitățile și ansamblurile sunt situate în interiorul corpului, nu există elemente externe. Acestea sunt produse într-un singur și două circuite, sunt ușor de conectat, fără pretenții în funcționare.

Cazan cu condensare monocircuit pe podea

Cazanele de încălzire cu un singur circuit pentru încălzirea spațiului pot fi utilizate nu numai în sistemele de încălzire, ci și pentru alimentarea cu apă caldă, cu condiția să existe un cazan. Acestea se disting prin simplitatea designului, costul redus în comparație cu un cazan cu dublu circuit, eficiența ridicată și puterea de încălzire, consumul de combustibil economic.

Cazanul cu gaz cu condensare cu dublu circuit este produs cu un cazan de stocare sau cu un schimbător de căldură cu flux. Poate fi folosit pentru încălzirea sau încălzirea apei fără a fi necesară achiziționarea unui cazan separat. Compact, ușor de instalat și de întreținut, montat pe podea sau pe perete.

Avantajele unui cazan cu condensare

Lista avantajelor unui cazan cu condensare este impresionantă, ceea ce explică în cele din urmă popularitatea crescândă a acestui tip de echipament de încălzire:

• Economie de combustibil în comparație cu un cazan convențional de convecție, acesta poate ajunge la 35%.
• Reducerea emisiilor dăunătoare în tranziția de la modelele tradiționale de gaz la condensare, se estimează la o medie de 70%.
• Temperatura scăzută a gazelor arse face posibilă instalarea coșurilor de fum din plastic, care sunt mult mai ieftine decât cele clasice din oțel.
• Nivel redus de zgomot crește nivelul de confort al persoanelor care locuiesc în casă.

Să vorbim despre unele dintre avantajele enumerate ale cazanelor cu condensare în detaliu.

Economii de combustibil atunci când este utilizat în sistemele cu temperatură scăzută

Consumul de combustibil depinde în mod direct de puterea echipamentului și de sarcina impusă sistemului de încălzire. Pentru a încălzi o casă cu o suprafață de 250 m2, va fi suficient un cazan cu condensare de 28 kW cu un consum maxim de gaz de 2,85 m3 / h. Un cazan clasic de aceeași capacitate va consuma 3,25 m3 / h. Cu condiția ca cazanul să funcționeze timp de șase luni din douăsprezece, veți economisi aproximativ 3000 de ruble pe an. (la prețurile actuale pentru gazul principal pentru consumatorii ruși). Astfel de economii cu greu pot fi numite semnificative - nici măcar nu vor acoperi diferența din costul întreținerii anuale a cazanelor.

Dar să privim situația prin ochii consumatorului european mediu, pentru care gazul natural costă de patru până la cinci (sau chiar mai mult) ori mai mult.Suma de economii în acest caz va fi deja de aproximativ 300 de euro, iar pentru acest lucru merită să lupți.

Consumul de gaz în cazanele cu condensare de diferite capacități:

Reducerea emisiilor dăunătoare

Când combustibilii fosili sunt arși, se formează dioxid de carbon care, atunci când interacționează cu apa, dă dioxid de carbon. În plus, orice combustibil conține întotdeauna impurități ale compușilor de sulf, fosfor, azot și o serie de alte elemente. În procesul de ardere, din aceștia se formează oxizii corespunzători, care, atunci când sunt combinați cu apă, dau și acizi.

În cazanele de convecție convenționale, vaporii de apă cu un amestec de acizi (carbonic, sulfuric, azotic, fosforic) sunt emiși în atmosferă. Cazanele cu condensare nu au acest dezavantaj: acizii rămân în condensat. Cu toate acestea, ținând seama de problemele legate de utilizarea condensului, se poate pune sub semnul întrebării caracterul faimos al mediului al acestui echipament.

Criterii de alegere

Cazanul pe gaz cu condensare, datorită costului său ridicat, trebuie ales cel mai atent pe baza următoarelor criterii:

• se recomandă achiziționarea de echipamente certificate de la mărci cunoscute care pot garanta respectarea deplină a caracteristicilor declarate, precum și furnizarea unei garanții și service;
• puterea de încălzire ar trebui să fie suficientă pentru a încălzi o anumită zonă a camerei, ținând cont de diferența de temperatură din interiorul și exteriorul clădirilor, precum și de lungimea comunicațiilor cu lichidul de răcire;
• metoda de instalare, în funcție de spațiul și condițiile tehnice pentru funcționarea cazanului;
• un set complet, care poate să nu includă accesorii sau componente scumpe, fără de care este imposibil să conectați și să utilizați cazanul;
• funcționalitate, metode și ușurință în gestionare;
• posibilitatea conectării unui circuit suplimentar de încălzire;
• nivelul consumului de gaze și apă.

Indicatori de selecție

Condensatoare
cazan pe gaz, datorită prețului său ridicat, ar trebui să fie selectat foarte atent pe baza următorilor parametri:

• se recomandă achiziționarea de echipamente certificate de la mărci renumite care pot asigura respectarea deplină a parametrilor declarați, precum și prezentarea unei garanții și service în garanție;
• puterea de încălzire ar trebui să fie suficientă pentru a încălzi o anumită zonă a camerei, ținând cont de diferențele de temperatură din exterior și din interiorul clădirilor, precum și de lungimea comunicațiilor cu un purtător de căldură;
• opțiunea de instalare, totul depinde de cantitatea de spațiu și de condițiile tehnice de funcționare ale cazanului;
• un set complet, care poate să nu includă atribute sau elemente foarte scumpe, fără de care nu este realist să atașați și să folosiți un cazan;
• caracter practic, metode și ușurință în gestionare;
• posibilitatea conectării unui circuit suplimentar de încălzire;
• nivelul consumului de gaze și apă.

Domenii de utilizare

Domeniile de aplicare a cazanelor cu condensare sunt următoarele:

• pentru încălzirea apartamentelor și caselor private;
• în scopuri industriale: încălzirea atelierelor sau alimentarea cu apă caldă;
• încălzirea spațiilor de birouri, a locurilor publice.

Cazanul cu condensare este adesea folosit pentru a încălzi apartamente și case private.

Reguli de instalare a cazanului în condensare și erori comune de instalare

Instalarea cazanului de condensare trebuie efectuată luând în considerare următoarele reguli și cerințe:

• se recomandă alegerea unei camere bine ventilate pentru instalarea cazanului care să îndeplinească toate cerințele de siguranță la incendiu: înălțimea tavanului nu mai mică de 2,2 m, volumul camerei - de la 7,5 m3, zona ferestrei de ventilație 0,025 m2;
• amplasarea cazanului trebuie să fie strict verticală;
• înainte de montare, este important să marcați locul de instalare pentru a aduce comunicările necesare în avans și a vă gândi la etapele de instalare;
• trebuie să montați cazanul pe un cadru special care este inclus în setul de livrare (numai pentru cea mai înaltă clasă de echipamente) sau pe o placă de montare;
• coșul de fum trebuie să fie din plastic rezistent la căldură sau oțel rezistent la coroziune;
• partea orizontală a coșului de fum din cazan ar trebui să meargă cu o ușoară pantă spre cameră;
• Drenajul condensului poate fi organizat în următoarele moduri: la un sistem de canalizare centralizat sau la un container separat cu eliminare ulterioară.

Conectarea unui cazan de condensare fără experiență în efectuarea unor astfel de lucrări poate duce la următoarele erori:

1. Drenajul condensului se face în afara spațiului încălzit. În perioada rece a anului, acest lucru poate fi plin de formarea unui dop de gheață în tub, în ​​urma căruia probabilitatea de defecțiune a cazanului va crește.
2. Drenajul condensului se realizează într-un container care nu este destinat acestor scopuri sau nu este deloc organizat. Aceasta este o mare greșeală, deoarece condensul poate conține substanțe toxice sau corozive care necesită eliminare specială.
3. Structura atinge partea încălzită a substanțelor ușor inflamabile sau combustibile, ceea ce duce la încălcarea normelor de siguranță la incendiu.
4. Conectarea la gaz se face fără utilizarea unor garnituri speciale de etanșare, filtrele de gaz nu sunt instalate. Consecințele pot fi după cum urmează: scurgerea de gaz sau înfundarea arzătorului în camera de ardere, respectiv. Funcționarea cu astfel de erori este interzisă, deoarece nivelul de explozie din cameră crește.
5. Unghiul de înclinare a cazanului, care este specificat în cerințele de instalare de către producător, nu a fost respectat. Acest lucru va duce la o încălcare a modurilor de condensare și circulație, poate provoca un consum crescut de gaz sau o scădere a puterii de încălzire.
6. Instalarea unui contor de gaz care nu corespunde caracteristicilor de putere ale cazanului. În astfel de cazuri, fie debitul de gaz va fi insuficient, fie contorul în sine va eșua cu probabilitatea scurgerilor.

Caracteristici de operare

Câteva nuanțe de bază ale funcționării cazanelor cu condensare:

• este interzisă reducerea puterii arzătorului sub 10% din puterea totală, deoarece datorită pornirii și opririlor constante, va eșua mult mai devreme decât perioada calculată;
• nu se recomandă creșterea temperaturii de încălzire la ieșirea cazanului peste + 500С, deoarece consumul de gaz va crește semnificativ;
• condensul poate fi evacuat în canalizare, sub rezerva diluării într-un raport de 10: 1 și, de asemenea, într-o fosa septică, dacă este neutralizat.