Prinsip operasi boiler pemanas kondensasi gas. Ketel kondensasi - prinsip operasi, pro dan kontra. Fitur penukar panas perangkat kondensasi

Untuk sebagian besar orang modern siapa pun yang, dengan satu atau lain cara, dihadapkan pada pilihan boiler pemanas, unit seperti boiler kondensasi dikaitkan dengan keandalan, daya tahan, dan efisiensi. Itu komparatif perkembangan baru, yang belum sepenuhnya dipahami seseorang - ya, banyak keuntungan yang diberikan kepadanya, tetapi apakah memang demikian, waktu akan menjawabnya. Kami tidak akan menyalipnya, tetapi hanya melihat apa itu dan bagaimana cara kerjanya. Bersama dengan situs ini, kita akan memahami prinsip pengoperasian boiler pemanas gas kondensasi, kita akan mengetahui kelebihan dan kekurangannya, serta banyak hal lain yang menjadi ciri khas unit pembakaran ini.

Foto boiler kondensasi sirkuit ganda gas

Ketel gas kondensasi: apa itu?

Jika kita membandingkan boiler gas standar dengan analog kondensasinya, kita dapat sampai pada kesimpulan bahwa perbedaannya tidak hanya terletak pada beberapa inovasi, tetapi juga pada prinsipnya. prinsip yang berbeda bekerja. Ya, dalam kedua kasus tersebut, pemanasan cairan pendingin terjadi karena pembakaran gas, namun dalam boiler kondensasi, pemanasan cairan pendingin juga dilakukan dengan menggunakan gas buang.

Selain itu, sistem penghilangan asap dalam hal ini menghasilkan pemanasan utama dari cairan - gas buang, di mana dalam jumlah besar mengandung uap air, cairan pendingin terlebih dahulu dipanaskan, baru kemudian gas langsung memanaskannya hingga suhu yang disetel. Berkat semua ini terjadi penghematan bahan bakar - efisiensi boiler kondensasi 15-20% lebih tinggi dibandingkan unit standar jenis ini.

Bagaimana cara kerja ketel seperti itu? Jika Anda tidak mempelajari desainnya secara detail, Anda dapat menggambarkan urutan siklus teknologi pemanasan cairan pendingin sebagai berikut.

Semuanya sederhana, tetapi pada kenyataannya, pendekatan untuk memanaskan cairan pendingin ini memerlukan beberapa peralatan ulang pada boiler. Pertama, cairan pendingin disuplai ke sistem pemanas di unit tersebut di bagian bawah boiler. Kedua, penukar panas kondensasi suhu rendah bagian atas dilengkapi dengan tangki untuk mengumpulkan kondensat. Ketiga, semua inovasi ini secara signifikan meningkatkan dimensi boiler. Pada prinsipnya, mudah untuk menerima semua ini jika peralatan tersebut benar-benar memungkinkan Anda menghemat bahan bakar, yang merupakan keuntungan utama dari boiler jenis ini. Namun selain itu, peralatan gas ini memiliki keunggulan lain.

Pro dan kontra dari boiler gas kondensasi

Seperti yang sudah Anda pahami, keuntungan utama yang dimiliki boiler kondensasi gas adalah koefisiennya yang tinggi tindakan yang berguna– tanpa meningkatkan biaya bahan bakar, mereka berproduksi lebih banyak kekuatan daripada klasik peralatan gas tipe ini. Sebagai tambahan aspek positif Pengoperasian boiler ini juga dapat mencakup hal-hal berikut.

Semua ini sangat bagus, namun selain kelebihannya, boiler kondensasi gas juga memiliki kekurangan. Pertama, efisiensi maksimum dan penghematan dalam pengoperasian hanya dicapai dalam kondisi pengoperasian suhu rendah - jika suhu cairan pendingin di pipa balik melebihi 50 derajat, maka boiler akan beroperasi sebagai peralatan gas standar. Hal ini memberlakukan beberapa batasan pada ruang lingkup penerapannya - untuk memastikan pengoperasian yang efisien dan ekonomis ketel kondensasi, diperlukan wilayah yang luas. Sebagai alternatif, mereka dapat digunakan dalam sistem dengan sejumlah besar lantai yang hangat. Kedua, biayanya 2 kali lebih tinggi dibandingkan harga boiler gas konvensional. Ketiga, penyesuaian sistem pemanas yang rumit dan sulit, yang sangat sulit dilakukan tanpa spesialis. Dan keempat, ada kebutuhan untuk mengalirkan kondensat - cabang perlu dipasang ke peralatan boiler jenis ini.

Dan ini belum seluruh aspek yang tidak menyenangkan dari penggunaan boiler kondensasi gas - bila dipasangkan dengan boiler linier konvensional, boiler tersebut tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Efisiensi maksimum peralatan ini hanya dimungkinkan dengan sirkuit kolektor kabel sistem pemanas.

Jenis boiler gas kondensasi

Seperti kebanyakan boiler gas lainnya, peralatan kondensasi jenis ini dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria.

Seperti semua boiler lainnya, unit kondensasi memiliki daya yang berbeda, yang pertama-tama harus Anda perhatikan, karena kemampuan boiler untuk memanaskan ruangan pada area tertentu sepenuhnya bergantung pada indikator ini. Daya maksimum boiler kondensasi yang dipasang di dinding tidak boleh melebihi 24 kW - sebaliknya, angka yang sama untuk peralatan lantai jenis ini dapat mencapai hingga 100 kW.

Produsen boiler kondensasi

Bukan rahasia lagi bahwa kualitas produk apa pun bergantung pada pabrikannya - tidak terkecuali boiler kondensasi. Harganya mahal dan ketika membeli unit seperti itu, Anda harus yakin bahwa uangnya tidak terbuang percuma, dan unit tersebut akan dapat bekerja untuk waktu yang lama. jangka panjang. Dalam hal ini, lebih baik memberikan preferensi dalam memilih produsen terpercaya, yang meliputi perusahaan-perusahaan berikut.

Jika kita berbicara tentang peralatan kondensasi kelas ekonomi, maka disini yang bisa kami soroti ketel BAXI, yang memiliki kombinasi optimal antara karakteristik teknis dan biaya - boiler 28 kW akan membebani konsumen sekitar $1.500. Pada saat yang sama, pabrikan memberikan jaminan yang cukup besar pada produknya, yang membuat boiler ini sangat terjangkau untuk banyak orang.

Sebagai penutup topik tentang boiler gas kondensasi, saya akan menyampaikan beberapa patah kata tentang satu hal yang sangat penting yang mempengaruhi masa pakai peralatan jenis ini. Kita berbicara tentang penukar panas, atau lebih tepatnya bahan pembuatnya - hampir semua boiler kondensasi dilengkapi dengan penukar panas yang terbuat dari baja tahan karat atau dari paduan silikon-aluminium. Pada prinsipnya, kedua opsi tersebut berfungsi dengan baik, tetapi baja tahan karat kurang rentan terhadap korosi akibat kondensasi. Keduanya dapat digunakan untuk waktu yang lama, tetapi baja tahan karatlah yang bertahan paling lama.

Dalam produksi sistem pemanas, teknologi inovatif yang paling menjanjikan adalah kondensasi uap air, yang terbentuk selama pembakaran hidrokarbon. Boiler kondensasi beroperasi berdasarkan prinsip ini. Peralatan pemanas baru ini muncul di pasar Rusia baru-baru ini, tetapi sudah memiliki banyak permintaan konsumen. Boiler kondensasi dari pabrikan asing dan dalam negeri sedang dijual.

Berbagai macam boiler kondensasi ditawarkan oleh BAXI, berkat berkualitas tinggi produknya, telah menjadi pemimpin pasar Rusia peralatan ketel. Boiler kondensasi Baxi adalah boiler kondensasi yang dipasang di lantai dan dipasang di dinding dengan efisiensi tinggi. Yang lain merek terkenal Peralatan boiler di pasar domestik dapat disebut boiler kondensasi Vaillant dan Visman.

Ketel kondensasi

Prinsip pembakaran dan kondensasi

Bahan bakar hidrokarbon apa pun menghasilkan panas saat dibakar. Dalam proses pembakaran bahan bakar, produk akhir menjadi karbon dioksida(CO 2) dan (H 2 O) air, yang di bawah pengaruh suhu tinggi berubah menjadi uap. Ketika air menguap, ia mengeluarkan panas, tetapi dapat diperoleh kembali melalui proses kondensasi, yaitu jika air berpindah dari fasa gas kembali ke fasa cair.

Cara kerja boiler kondensasi

Prinsip pengoperasian boiler kondensasi telah dikenal sejak lama, namun tidak mungkin digunakan pada peralatan boiler yang terbuat dari besi tuang dan baja, karena air kondensat yang sangat asam dan mengandung karbon dioksida menyebabkan korosi pada baja dan besi tuang. ketel uap. Hanya dengan munculnya paduan tahan korosi dan baja tahan karat barulah diperkenalkan teknologi ini dalam produksi peralatan boiler.

Seperti yang sudah kita ketahui, ketika didinginkan, uap kembali berubah menjadi keadaan cair dan melepaskan sejumlah panas. Jika kita mempertimbangkan boiler biasa, maka selama pengoperasiannya ada perjuangan dengan proses kondensasi, tetapi dalam boiler kondensasi, kondensasi hanya diterima. Desainnya menyediakan penukar panas khusus di mana proses kondensasi terjadi, dan panas yang dihasilkan selama proses ini diambil untuk sistem pemanas.

Boiler kondensasi memiliki faktor efisiensi 108-109%. Bagaimana mungkin kalau menurut undang-undang efisiensi fisika tidak boleh melebihi 100%, karena kehilangan energi dalam proses apa pun tidak dapat dihindari.

Pada boiler non-kondensasi, tidak semua gas dibuang selama pembakaran. energi panas, tapi hanya sebagian besar saja. Aliran panas dalam penukar panas didinginkan hanya hingga suhu 140-160 ° C; ketika didinginkan hingga suhu yang lebih rendah, aliran udara di cerobong berkurang dan kondensat agresif terbentuk, menyebabkan korosi pada elemen boiler. Energi panas yang dapat diperoleh selama proses kondensasi di boiler konvensional tidak digunakan, itu disebut tersembunyi.

Boiler gas kondensasi dalam pengoperasiannya menggunakan energi yang tersembunyi dalam uap air yang mengembun, sehingga efisiensinya, dibandingkan dengan efisiensi boiler konvensional, melebihi 100%. Elemen utama dari setiap boiler adalah penukar panas. Ada dua penukar panas dalam desain boiler kondensasi. Mereka bisa terpisah atau digabungkan (dua tahap). Penukar panas pertama bekerja dengan cara yang sama seperti pada boiler konvensional. Aliran panas melewatinya tetapi tidak mendingin di bawah titik embun. Penukar panas kondensasi kedua mengambil panas yang tersisa dari produk pembakaran dan mendinginkannya hingga suhu di bawah titik embun.

Uap air mengembun di dinding penukar panas kedua dan melepaskan energi panas laten ke air. Pada saat ini, panas tambahan diambil dari produk pembakaran; suhunya di outlet penukar panas hanya 10-15°C lebih tinggi dari suhu cairan pendingin.

Untuk mengatasi masalah korosi yang disebabkan oleh kondensat agresif, produsen menggunakan bahan tahan korosi dan bahan kimia (baja tahan karat, silumin (paduan aluminium-silikon)) dalam pembuatan boiler.

Di Eropa, dan khususnya di Jerman, terdapat peraturan yang mengharuskan kondensat dinetralkan sebelum dibuang ke saluran pembuangan. Penetral adalah wadah berisi butiran magnesium dan kalium. Melewati reagen alkali ini, kondensat dinetralkan, dan ketika dibuang ke saluran pembuangan, tidak menimbulkan bahaya bagi lingkungan. Di Rusia, standar sanitasi tidak memerlukan netralisasi kondensat, sehingga hanya dikumpulkan dalam tangki khusus yang disediakan dalam desain boiler, dan kemudian dibuang ke saluran pembuangan dalam bentuk aslinya. Dalam boiler dengan daya hingga 30 kW, yang ditujukan untuk memanaskan rumah pribadi, sekitar 30 liter kondensat terbentuk selama 24 jam pengoperasian.

Keuntungan dan kerugian dari boiler kondensasi

Ketel pemanas yang dipasang di dinding

Ketel gas kondensasi dapat disebut sebagai salah satu perangkat pemanas yang paling ekonomis dan sangat efisien. Efisiensinya 10-15% lebih tinggi dibandingkan efisiensi boiler tradisional. Selain itu, boiler kondensasi 20% lebih ekonomis dibandingkan peralatan boiler konvensional.

Desain boiler kondensasi menggunakan pembakar berteknologi tinggi yang menyiapkan campuran bahan bakar-udara dalam proporsi optimal, sehingga meminimalkan kemungkinan pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna. Hal ini mengurangi jumlah zat berbahaya yang dilepaskan.

Gas buang memiliki suhu rendah (di bawah 40 °C), yang memungkinkan penggunaan cerobong plastik untuk mengembunkan boiler, sehingga mengurangi biaya pemasangan sistem pemanas.

Keuntungan dari boiler kondensasi antara lain:

dimensi kecil dan ringannya peralatan boiler;
efisiensi (penghematan gas 35% per musim);
modulasi dalam (penghematan gas pada beban parsial);
tingkat getaran rendah dan tingkat kebisingan rendah;
kemungkinan instalasi kaskade;
penghematan pada cerobong asap (cerobong asap dengan diameter lebih kecil dapat dipasang);
pengurangan emisi zat berbahaya NO X dan CO 2 (7 kali lebih rendah dibandingkan boiler konvensional).

Kaskade boiler kondensasi

Karena dimensinya yang kecil dan bobot peralatan boiler yang rendah, pemasangan boiler memerlukan pemasangan lebih sedikit ruang, pada saat yang sama, biaya transportasi dan pemasangannya berkurang. Ada kesalahpahaman bahwa boiler kondensasi hanya bekerja efektif dengan sistem pemanas lantai berseri. Jika tidak, efisiensinya tidak lebih besar dibandingkan boiler tradisional. Tapi itu tidak benar. Desain boiler kondensasi memiliki pembakar modulasi, yang memungkinkan modulasi daya yang mendalam, sekaligus mengurangi biaya gas dan udara.

Proses kondensasi pada boiler juga terjadi pada saat peralatan pemanas beroperasi dengan sistem pemanas radiator. Pada beban yang berkurang, efisiensi boiler kondensasi dapat dengan mudah mencapai nilai yang tinggi, berbeda dengan boiler gas konvensional yang efisiensinya pada mode ini turun karena kelebihan udara.

Untuk pemasangan kaskade boiler kondensasi, pabrikan menawarkan regulator khusus (misalnya, BAXI menjual regulator RVA47 untuk boilernya), yang mengubah boiler yang dipasang secara terpisah menjadi satu sistem.

Keuntungan dari sistem kaskade adalah kemudahan pemasangan dan dimensi ruang ketel yang kompak. Berkat berkurangnya getaran dan tingkat rendah kebisingan saat memasang boiler kondensasi, tidak perlu membuat platform isolasi getaran dan ruangan kedap suara yang diperuntukkan bagi ruang boiler. Ini juga memungkinkan Anda menghemat uang saat memasang sistem pemanas.

Kipas yang bekerja di boiler kondensasi memungkinkan Anda menghemat ukuran cerobong asap. Dia cukup berkembang tekanan darah tinggi, oleh karena itu, diameter cerobong asap bisa dua kali lebih kecil dibandingkan saat memasang sistem pemanas dengan boiler tradisional.

Karena rendahnya emisi NO X dan CO 2, boiler kondensasi tergolong peralatan ramah lingkungan; sering digunakan untuk melengkapi rumah boiler di resor dan kawasan lindung. Sangat sulit untuk menemukan kekurangan pada boiler kondensasi. Kerugian utama dari peralatan pemanas ini adalah harganya yang mahal, yaitu dua kali lipat harga boiler konvensional.

Aplikasi

Oleh penampilan Boiler kondensasi tidak jauh berbeda dengan boiler tradisional. Mereka dibuat masuk versi dinding dan versi lantai. Boiler kondensasi gas yang dipasang di dinding memiliki daya yang lebih kecil dibandingkan boiler yang dipasang di lantai dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk memanaskan rumah dan pondok pribadi.

Boiler kondensasi berdiri di lantai dengan kekuatan tinggi digunakan untuk memanaskan fasilitas industri dan gedung perkantoran.

Boiler gas kondensasi diproduksi dalam bentuk sirkuit tunggal dan ganda. Menerapkan boiler sirkuit ganda baik untuk pemanas maupun untuk memanaskan air. Kekuatan boiler sirkuit tunggal dan ganda adalah 20-100 kW. Ini cukup untuk penggunaan boiler rumah tangga. Untuk aplikasi industri Mereka menghasilkan model dengan kekuatan lebih tinggi.

Perbedaan utama antara desain boiler kondensasi dan boiler konvensional

Boiler kondensasi berbeda dari boiler tradisional dalam bahan yang digunakan untuk penukar panas. Penukar panasnya terbuat dari paduan silumin tahan asam atau baja tahan karat. Kondensat air yang terbentuk di dalam boiler bersifat sangat asam dan menyebabkan korosi pada material seperti baja dan besi tuang, yang digunakan dalam produksi boiler non-kondensasi. Bentuk penukar panas adalah pipa dengan penampang kompleks dengan tambahan sirip spiral. Bentuk penukar panas ini membantu meningkatkan area pertukaran panas dan meningkatkan efisiensi boiler.

Pada boiler kondensasi, kipas dipasang di depan burner, yang “menyedot” gas dari pipa gas dan mencampurnya dengan udara, setelah itu mengarahkan campuran gas dan udara ke burner.

Desain ketel kondensasi

Gas buang dibuang melalui cerobong koaksial yang terbuat dari plastik tahan panas. Selain itu, boiler kondensasi memiliki pompa yang dikontrol secara elektronik, yang mengoptimalkan daya pemanasan, menghemat energi, dan mengurangi kebisingan dari cairan pendingin yang mengalir dalam sistem pemanas.

Desain boiler tradisional tidak menyediakan proses kondensasi dan penggunaan energi di dalam ruangan, sehingga suhu produk pembakaran tetap terjaga pada tingkat tinggi. Sebagian panas dalam boiler tersebut tidak digunakan, tetapi dibuang bersama produk pembakaran melalui cerobong asap.

Karena kondensat bersifat agresif secara kimia, untuk menggunakannya perlu membuat elemen boiler dari bahan yang tahan bahan kimia, yang biayanya cukup tinggi. Jauh lebih mudah bagi produsen untuk menjual produk yang lebih murah daripada berinvestasi pada teknologi yang canggih namun mahal. Oleh karena itu, sebagian besar boiler di pasaran didasarkan pada teknologi yang sudah ketinggalan zaman. Bagi pengguna, lebih menguntungkan untuk membeli boiler kondensasi yang mahal namun lebih efisien, yang memungkinkan Anda menghemat konsumsi bahan bakar.

Produsen menawarkan kit sambungan, penetral kondensat, tangki ekspansi, perangkat keselamatan, perlengkapan perpipaan boiler, sistem drainase gas buang.

Di negara-negara Eropa, boiler kondensasi adalah yang paling banyak penampilan massal perangkat pemanas. Ada negara yang melarang pemasangan boiler non-kondensasi. Alasannya adalah efisiensi yang lebih tinggi dan emisi zat berbahaya yang lebih rendah dalam boiler kondensasi.

Pengguna portal kami memilikinya peluang unik- memantau bagaimana, sebagai bagian dari proyek bersama FORUMHOUSE, kami, bersama mitra kami, membangun lingkungan yang nyaman dan hemat energi rumah pedesaan. Untuk tujuan ini, ketika membangun sebuah pondok, paling banyak bahan modern dan teknologi.

USHP dipilih sebagai fondasi, dan sistem pemanasnya adalah pemanas di bawah lantai. Selain itu, ruang ketel dilengkapi dengan ketel gas kondensasi yang dipasang di dinding. Seorang spesialis teknis dari perusahaan akan memberi tahu Anda dalam format kelas master mengapa peralatan khusus ini dipilih untuk proyek kami dan apa keuntungan dari pengoperasiannya.

Prinsip pengoperasian generator panas gas kondensasi.
Keuntungan menggunakan boiler gas kondensasi.
Di sistem pemanas mana yang terbaik untuk menggunakan peralatan ini?
Apa yang harus diperhatikan saat mengoperasikan boiler gas kondensasi.

Prinsip pengoperasian generator panas gas kondensasi

Sebelum kita berbicara tentang nuansa teknologi kondensasi, kami mencatat bahwa rumah pedesaan yang hemat energi, nyaman dan ekonomis adalah struktur yang seimbang. Ini berarti bahwa, selain loop isolasi termal tertutup, semua elemen pondok, termasuk sistem rekayasa, harus dicocokkan secara optimal satu sama lain. Oleh karena itu, sangat penting untuk memilih boiler yang dapat dipadukan dengan baik dengan sistem pemanas di bawah lantai bersuhu rendah, dan juga akan mengurangi biaya energi dalam jangka panjang.

Sergei Bugaev Spesialis teknis Ariston

Di Rusia, tidak seperti itu negara-negara Eropa, boiler gas kondensasi lebih jarang terjadi. Selain keramahan lingkungan dan kenyamanan yang lebih besar, tipe ini peralatan memungkinkan Anda mengurangi biaya pemanasan, karena boiler tersebut beroperasi 15-20% lebih ekonomis dibandingkan boiler konvensional.

Jika Anda melihat karakteristik teknis boiler gas kondensasi, Anda dapat memperhatikannya Efisiensi peralatan- 108-110%. Hal ini bertentangan dengan hukum kekekalan energi. Sedangkan untuk menunjukkan efisiensi boiler konveksi konvensional, pabrikan menulis sebesar 92-95%. Timbul pertanyaan: dari mana angka-angka ini berasal, dan mengapa boiler gas kondensasi bekerja lebih efisien daripada boiler tradisional?

Faktanya adalah hasil ini diperoleh berkat metode perhitungan termoteknik yang digunakan untuk boiler gas konvensional, yang tidak memperhitungkan satu pun poin penting penguapan/kondensasi. Seperti diketahui, pada saat pembakaran bahan bakar misalnya, gas utama(metana CH 4), energi panas dilepaskan, dan karbon dioksida (CO 2), air (H 2 O) dalam bentuk uap dan sejumlah lainnya terbentuk unsur kimia.

Pada boiler konvensional, temperatur gas buang setelah melewati heat exchanger bisa mencapai 175-200 °C.

Dan uap air dalam generator panas konveksi (biasa) sebenarnya “terbang ke cerobong asap”, membawa serta sebagian panas (energi yang dihasilkan) ke atmosfer. Apalagi jumlah energi yang “hilang” ini bisa mencapai 11%.

Untuk meningkatkan efisiensi boiler, perlu menggunakan panas ini sebelum hilang dan mentransfer energinya melalui penukar panas khusus ke cairan pendingin. Untuk melakukan ini, Anda perlu mendinginkan gas buang hingga suhu yang disebut. “titik embun” (sekitar 55 °C), saat uap air mengembun dan panas yang berguna dilepaskan. Itu. - menggunakan energi transisi fasa untuk memaksimalkan penggunaan nilai kalor bahan bakar.

Mari kembali ke metode perhitungan. Bahan bakar memiliki nilai kalor yang lebih rendah dan lebih tinggi.

Nilai kalor bruto suatu bahan bakar adalah jumlah panas yang dilepaskan selama pembakarannya, dengan memperhitungkan energi uap air yang terkandung dalam gas buang.
Nilai kalor bersih suatu bahan bakar adalah jumlah panas yang dilepaskan tanpa memperhitungkan energi yang tersembunyi dalam uap air.

Efisiensi boiler dinyatakan dalam jumlah energi panas yang diperoleh dari pembakaran bahan bakar dan ditransfer ke cairan pendingin. Selain itu, dengan menunjukkan efisiensi generator panas, produsen secara default dapat menghitungnya menggunakan metode yang menggunakan nilai kalor bahan bakar yang lebih rendah. Ternyata itu efisiensi nyata dari generator panas konveksi sebenarnya tentang 82-85% , A kondensasi(ingat 11% tambahan panas pembakaran yang dapat “diambil” dari uap air) – 93 - 97% .

Di sinilah muncul angka efisiensi boiler kondensasi yang melebihi 100%. Karena efisiensinya yang tinggi, generator panas semacam itu mengkonsumsi lebih sedikit gas dibandingkan boiler konvensional.

Sergei Bugaev

Boiler kondensasi memberikan efisiensi maksimum jika suhu balik cairan pendingin kurang dari 55 °C, dan ini adalah sistem pemanas suhu rendah “lantai hangat”, “ dinding yang hangat"atau sistem dengan jumlah bagian radiator yang lebih banyak. Dalam sistem suhu tinggi konvensional, boiler akan beroperasi dalam mode kondensasi. Hanya di salju yang parah kita harus mempertahankan suhu cairan pendingin yang tinggi; di waktu lain, dengan pengaturan yang bergantung pada cuaca, suhu cairan pendingin akan lebih rendah, dan karena itu kita akan menghemat 5-7% per tahun.

Penghematan energi (teoretis) maksimum yang mungkin dilakukan saat menggunakan panas kondensasi adalah:

selama pembakaran gas alam – 11%;
saat membakar gas cair (propana-butana) – 9%;
selama pembakaran solar(bahan bakar diesel) – 6%.

Keuntungan menggunakan boiler gas kondensasi

Jadi, kita telah membahas bagian teoretisnya. Sekarang kami akan memberi tahu Anda bagaimana fitur desain boiler kondensasi memengaruhi efisiensi pengoperasian dan daya tahannya. Pada pandangan pertama, tampaknya energi tambahan dari uap air yang tersembunyi di dalam gas buang dalam boiler biasa dapat digunakan, khususnya “menggerakkannya” ke suhu rendah. rezim suhu bekerja. Misalnya dengan menghubungkan boiler (ini salah) langsung ke sistem pemanas di bawah lantai atau dengan menurunkan suhu cairan pendingin yang bersirkulasi dalam sistem pemanas radiator secara signifikan. Namun, kami telah menulis di atas bahwa selama pembakaran gas utama, seluruh “buket” unsur kimia terbentuk. Uap air mengandung: karbon dioksida dan karbon monoksida, nitrogen oksida, serta pengotor belerang. Selama kondensasi dan transisi uap dari gas ke cair, pengotor ini berakhir di air (kondensat) dan hasilnya adalah larutan asam lemah.

Sergei Bugaev

Penukar panas boiler konvensional tidak akan tahan terhadap pengoperasian jangka panjang di lingkungan kimia yang agresif; lama kelamaan akan berkarat dan rusak. Penukar panas boiler kondensasi terbuat dari bahan yang tahan korosi dan tahan terhadap lingkungan asam. Bahan yang paling tahan adalah stainless steel.

Dalam pembuatan boiler kondensasi, hanya bahan yang tahan lama dan tahan aus yang digunakan. Hal ini meningkatkan masa pakai dan keandalan peralatan ini, serta mengurangi biaya perawatan.

Selain itu, peningkatan tuntutan ditempatkan pada hal lain elemen struktural generator panas kondensasi, karena perlu untuk mendinginkan gas buang suhu yang diinginkan. Untuk keperluan ini, boiler dilengkapi dengan pembakar udara paksa dengan tingkat modulasi yang tinggi. Pembakar ini beroperasi pada rentang daya yang luas, yang memungkinkan Anda mengatur pemanasan air secara optimal. Boiler kondensasi juga dilengkapi dengan peralatan otomatis yang memastikan pemeliharaan mode pembakaran, suhu gas buang, dan air di saluran balik secara tepat. Mengapa ditempatkan? pompa sirkulasi, dengan lancar mengubah gaya tekanan aliran cairan pendingin, dan tidak seperti yang sederhana 2 dan 3 kecepatan. Dengan pompa konvensional, cairan pendingin mengalir melalui boiler dengan kecepatan konstan. Hal ini menyebabkan peningkatan suhu di "kembali", peningkatan suhu gas buang di atas titik embun, dan akibatnya, penurunan efisiensi peralatan. Sistem pemanas (lantai hangat) juga mungkin menjadi terlalu panas dan mengurangi kenyamanan termal.

Nuansa penting: pembakar boiler konvensional tidak dapat beroperasi pada daya yang lebih rendah dari 1/3 daya maksimum (terukur) generator panas. Pembakar boiler kondensasi dapat beroperasi pada daya 1/10 (10%) dari daya maksimum (terukur) generator panas.

Sergei Bugaev

Pertimbangkan situasi berikut: dimulai musim pemanasan, suhu luar -15 °C. Kekuatan boiler konvensional yang dipasang di sebuah rumah adalah 25 kW. Daya minimum (1/3 dari maksimum) yang dapat beroperasi adalah 7,5 kW. Misalkan kehilangan panas suatu bangunan adalah 15 kW. Itu. Ketel, yang terus beroperasi, mengkompensasi kehilangan panas ini, ditambah lagi masih ada cadangan daya. Beberapa hari kemudian terjadi pencairan, yang sering terjadi pada musim dingin. Hasilnya, suhu di luar kini berkisar 0 °C atau sedikit lebih rendah. Kehilangan panas pada bangunan akibat peningkatan suhu luar telah berkurang dan sekarang menjadi sekitar 5 kW. Apa yang akan terjadi dalam kasus ini?

Ketel biasa tidak akan mampu bekerja terus menerus, menghasilkan daya 5 kW yang diperlukan untuk mengkompensasi kehilangan panas. Akibatnya, ia akan memasuki mode operasi yang disebut siklus. Itu. pembakar akan terus menyala dan mati, atau sistem pemanas akan menjadi terlalu panas.

Mode ini tidak menguntungkan untuk pengoperasian peralatan dan menyebabkan percepatan keausan.

Boiler kondensasi, dengan daya yang sama dan dalam situasi serupa, dalam pengoperasian terus menerus akan secara diam-diam menghasilkan daya 2,5 kW (10% dari 25 kW)¸ yang secara langsung mempengaruhi masa pakai generator panas dan tingkat kenyamanan di suatu negara. rumah.

Ketel kondensasi, dilengkapi dengan otomatisasi yang bergantung pada cuaca, secara fleksibel beradaptasi dengan perubahan suhu sepanjang musim pemanasan.

Otomatisasi modern memungkinkan untuk menyederhanakan proses kontrol boiler secara signifikan, termasuk dari jarak jauh, menggunakan yang khusus aplikasi seluler untuk ponsel cerdas, yang meningkatkan kemudahan penggunaan peralatan.

Mari kita tambahkan bahwa musim pemanasan di Rusia, tergantung wilayahnya, rata-rata berlangsung selama 6-7 bulan, dimulai pada musim gugur, saat cuaca di luar belum terlalu dingin, dan berlangsung hingga musim semi.

Sekitar 60% dari waktu tersebut, suhu rata-rata harian di luar tetap sekitar 0 °C.

Ternyata daya maksimum boiler mungkin diperlukan hanya dalam periode waktu yang relatif singkat (Desember, Januari), ketika salju sudah mulai turun.

Di bulan-bulan lainnya, boiler tidak perlu mencapai mode operasi maksimum dan meningkatkan keluaran panas. Oleh karena itu, boiler kondensasi, tidak seperti boiler konvensional, akan bekerja secara efektif bahkan dengan perubahan suhu dan sedikit embun beku. Pada saat yang sama, konsumsi gas akan berkurang, yang jika dipadukan dengan sistem pemanas suhu rendah (lantai hangat), akan mengurangi biaya pembelian energi.

Bahkan ketika menggunakan boiler kondensasi bersama dengan pemanas radiator suhu tinggi, peralatan ini bekerja 5-7% lebih efisien dibandingkan peralatan tradisional.

Sergei Bugaev

Selain efisiensi, keuntungan penting dari boiler kondensasi adalah kemampuannya memperoleh daya yang tinggi dengan ukuran peralatan yang kompak. Ketel gas kondensasi yang dipasang di dinding sangat relevan untuk rumah ketel kecil.

Selain itu, boiler kondensasi memiliki pembakar turbocharged, yang memungkinkan Anda meninggalkan cerobong asap standar yang mahal dan cukup mengeluarkan pipa cerobong koaksial melalui lubang di dinding. Hal ini menyederhanakan pemasangan peralatan atau pemasangan boiler kondensasi baru untuk menggantikan yang lama - konvensional, selama renovasi sistem yang ada pemanas.

Fitur pengoperasian boiler gas kondensasi

Pertanyaan yang sering diajukan konsumen: apa yang harus dilakukan dengan kondensat yang diperoleh selama pengoperasian boiler, seberapa berbahayanya, dan bagaimana cara membuangnya.

Banyaknya kondensat dapat dihitung sebagai berikut: per 1 kWh ada 0,14 kg. Akibatnya, boiler gas kondensasi dengan daya 24 kW ketika beroperasi pada daya 12 kW (sejak sebagian besar Selama periode pemanasan, boiler beroperasi dengan modulasi, dan beban rata-rata, tergantung kondisi, bisa di bawah 25%). Pada hari yang cukup dingin, menghasilkan 40 liter kondensat pada suhu rendah.

Kondensat dapat dialirkan ke dalam saluran pembuangan pusat, asalkan diencerkan dengan perbandingan 10 atau lebih baik 25 banding 1. Jika rumah dilengkapi dengan tangki septik atau instalasi pengolahan lokal, netralisasi kondensat diperlukan.

Sergei Bugaev

Penetral adalah wadah berisi serpihan marmer. Berat pengisi – dari 5 hingga 40 kg. Rata-rata harus diubah secara manual setiap 1-2 bulan sekali. Kondensat, biasanya melewati penetralisir, mengalir secara gravitasi ke sistem saluran pembuangan.

Kesimpulannya

Ini adalah peralatan modern yang dapat diandalkan, ekonomis dan efisien. Emisi zat berbahaya ke atmosfer juga berkurang, yang sangat penting ketika standar lingkungan diperketat. Selain itu, pemasangan generator panas jenis ini, dengan mengurangi konsumsi gas, akan mengurangi biaya pemanasan dalam jangka panjang dan meningkatkan tingkat kenyamanan rumah pedesaan.

Saat ini, peralatan pembakar gas diwakili oleh sejumlah besar unit. Ada beberapa jenis boiler pemanas yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri.

Ketel listrik adalah struktur yang mudah dipasang, yang pengoperasiannya tidak memerlukan pasokan gas ke rumah. Pada saat yang sama, biaya pengoperasian peralatan tersebut lebih tinggi dibandingkan model bertenaga gas.

Boiler bahan bakar cair adalah alternatif yang bagus model listrik. Mereka ideal untuk memanaskan ruangan tanpa pasokan gas. Selain itu, sebagian besar model jenis ini dilengkapi dengan dua pembakar untuk bahan bakar cair dan gas alam, menjadikannya peralatan universal.

Saat ini, boiler kondensasi, yang prinsip operasinya dibedakan oleh inovasi dan kemajuan teknis, semakin populer. Mereka muncul di pasar relatif baru-baru ini, tetapi berhasil menaklukkan ceruk pasar mereka, di mana volume penjualan mereka terus meningkat. Mari kita lihat lebih dekat apa kekhasan boiler kondensasi.

Prinsip pengoperasian peralatan pemanas tradisional cukup sederhana. Permukaan pertukaran panas mengeluarkan asap panas, dan dengan demikian mentransfer sebagian energi ke cairan pendingin. Melalui unit pembuangan asap, hasil pembakaran dibuang ke jalan. Efisiensi sistem seperti itu tidak cukup tinggi, karena uap air yang terbentuk selama pembakaran bahan bakar dihilangkan bersama dengan gasnya. Boiler standar tidak mampu mentransfer energi ini ke cairan pendingin, sedangkan teknologi kondensasi mampu melakukan hal ini. Asap dikeluarkan melalui cerobong koaksial khusus.

Unit-unit tersebut dilengkapi dengan kipas yang meniupkan udara dengan kecepatan yang bervariasi. Hal ini memungkinkan otomatisasi memilih kondisi yang diperlukan untuk menciptakan campuran udara dan gas yang paling efektif. Boiler kondensasi individu sebagian besar mampu beroperasi dari gas cair, yang sangat penting bagi wilayah dengan infrastruktur yang belum berkembang.

Teknologi kondensasi tidak selalu bekerja dengan efisiensi maksimal. Untuk meminimalkan kehilangan panas, uap mengembun di dalam boiler. Efisiensi unit tersebut meningkat dengan menurunnya suhu sistem pemanas. Inilah sebabnya mengapa boiler kondensasi diperlukan pilihan terbaik untuk pemanas lantai. Dalam hal ini, suhu cairan pendingin sekitar empat puluh lima derajat.

Pembelian boiler inovatif semacam itu disarankan untuk meningkatkan kemudahan penggunaan sistem pemanas, karena peralatan tersebut mampu beroperasi pada suhu rendah. Selain itu, unit tersebut mampu mengurangi konsumsi bahan bakar sebesar 20%. Untuk memahami keunggulannya dibandingkan peralatan tradisional, masuk akal untuk membandingkan karakteristik teknis boiler konvensional dan kondensasi, yang prinsip pengoperasiannya sangat berbeda.

Standar satuan gas Fungsinya sebagai berikut: pembakaran bahan bakar terjadi di ruang khusus, gas melewati penukar panas khusus, mengeluarkan energi ke air, yang berperan sebagai pendingin. Kemudian gas keluar melalui sirkuit pembuangan. Energi hilang bersama uap air, yang selalu terbentuk selama pembakaran gas.

Pada gilirannya, boiler kondensasi mampu mengekstraksi energi tambahan dari uap ini dan meninggalkannya di dalam sistem, sehingga meningkatkan efisiensinya.

Perbedaan utama antara boiler konvensional dan kondensasi adalah boiler kedua dilengkapi dengan penukar panas khusus area luas. Karena itu, asap didinginkan lebih efisien, dan suhunya bisa turun hingga empat puluh derajat. Tentu saja, hal ini tidak mungkin dilakukan pada boiler tradisional. Uap yang terkandung dalam asap menjadi cairan pendingin. Sebagian energi yang hilang dalam boiler standar tetap berada dalam sistem, sehingga meningkatkan efisiensinya.

Saat ini banyak sekali variasi desain boiler kondensasi. Khususnya, ada model yang dipasang di lantai atau dipasang di dinding. Unit sirkuit tunggal dan ganda juga dibedakan. Variasi ini memungkinkan pembeli untuk memilih yang ideal solusi teknis untuk memenuhi kebutuhan spesifik Anda.

Boiler kondensasi: prinsip operasi

Uap mendingin di dalam unit, menyebabkannya mengembun dan pada saat yang sama mentransfer sebagian energi panas ke cairan pendingin. Kalau di boiler tradisional ada perubahan keadaan agregasi uap tidak diinginkan, maka dalam kondensasi fenomena ini terjadi tahap yang paling penting memanaskan ruangan.

Berbicara tentang pembakar gas seperti itu, ada baiknya menyoroti keunggulan utamanya:

Efisiensi boiler pemanas kondensasi mencapai 108-109%. Dalam parameter ini, mereka jauh lebih unggul daripada peralatan pembakar gas tradisional.
Jumlah bahan bakar yang dikonsumsi dua puluh persen lebih sedikit dibandingkan dengan unit tradisional yang sebanding parameter teknis. Pembakar inovatif modern memainkan peran penting dalam penghematan bahan bakar karena menciptakan rasio optimal antara gas dan udara dalam campuran.
Penghematan cerobong asap dicapai melalui penggunaan struktur plastik yang lebih terjangkau. Hal ini dimungkinkan karena suhu gas yang dikeluarkan dari boiler cukup rendah yaitu sekitar 40 derajat.

Efisiensi penggunaan energi panas tambahan kondensat bergantung pada suhu cairan pendingin di saluran masuk sistem - semakin rendah suhunya, semakin besar efek kondensasi yang dapat diperoleh. Saat ini, produsen peralatan tersebut berusaha untuk memastikan kondensasi maksimum pada suhu cairan pendingin berapa pun. Untuk mengatasi masalah ini, para insinyur fokus pada suhu titik embun.

Kapan sebaiknya membeli boiler kondensasi?

Saat ini, boiler kondensasi dikombinasikan dengan sistem pemanas lantai dan radiator konvensional. Derajat kondensasi dan temperatur cairan pendingin pada saluran balik merupakan besaran yang berbanding terbalik. Dengan memasang boiler kondensasi dengan pemanas di bawah lantai, Anda dapat mengandalkan pengoperasian peralatan yang lebih efisien. Suhu air kembali akan terasa lebih rendah daripada titik embun, yang berdampak positif pada efisiensi pemanas.

Jelas sekali bahwa boiler kondensasi saat ini merupakan alternatif yang layak untuk peralatan pembakaran gas standar. Perhitungan yang benar dari semua indikator dan pendekatan yang benar terhadap pemasangan peralatan menjamin efisiensi sistem yang tinggi dan kondisi nyaman akomodasi di musim dingin.

Teknologi hemat energi dan penggunaan ekonomis dengan efisiensi maksimum sumber daya energi menjadi topik yang semakin relevan. Boiler kondensasi- ini adalah hasil penerapan teknologi unik terkini pada peralatan yang digunakan untuk pemanasan. Mereka memiliki efisiensi tertinggi - 15-17% lebih tinggi daripada boiler atmosferik konvensional, masa pakai 2 - 3 kali lebih lama, dan rentang daya yang luas (hingga 100 kW atau lebih).

Karena efektivitasnya boiler kondensasi sangat populer di Eropa, misalnya di Jerman 70% boiler pemanas adalah boiler kondensasi.

Prinsip pengoperasian boiler kondensasi didasarkan pada penerimaan dan transfer energi panas tambahan ke pendingin yang dilepaskan selama kondensasi uap air.

Dalam boiler gas pembakaran langsung, energi panas ditransfer ke cairan pendingin dengan memanaskan penukar panas kompor gas tempat terjadinya proses pembakaran gas. Salah satu komponen gas yang terbentuk selama proses pembakaran adalah uap air, yang selanjutnya muncul sebagai hasil pembakaran hidrogen yang terdapat pada gas alam. Sebagian uap air dari boiler pemanas bersama dengan gas pembakaran keluar melalui cerobong asap ke atmosfer, dan sebagian lagi dalam bentuk kondensat dibuang melalui tabung kondensasi cerobong asap (biasanya ke kamar mandi).

DI DALAM ketel gas pembakaran langsung, kondensasi merupakan faktor negatif; dalam kondensasi boiler, proses kondensasi uap air merupakan syarat utama yang menjadi dasar pengoperasian boiler.

Ini dirancang sedemikian rupa sehingga uap air yang memiliki suhu 130 hingga 150 °C didinginkan oleh cairan pendingin dari jalur balik sistem pemanas ke suhu di bawah 57 °C. Pada suhu inilah air mengembun, dan energi panas laten dari proses kondensasi dipindahkan ke pendingin itu sendiri dan ditambahkan ke panas yang diperoleh dari pembakaran gas alam. Seperti yang Anda lihat, untuk memastikan proses kondensasi uap air, pendingin balik dari sistem pemanas digunakan.

Semakin rendah suhu cairan pendingin balik dalam boiler, semakin banyak panas kondensasi yang dilepaskan, dan karenanya, semakin tinggi efisiensi boiler. prinsip utama pengoperasian boiler kondensasi apa pun.

Efisiensi maksimum boiler kondensasi dapat dicapai pada suhu balik 50 – 30 °C. Selama proses kondensasi terbentuk lingkungan yang sedikit asam, pH 3-5, oleh karena itu bahan pembuat komponen boiler dan digunakan pada zona pelembapan harus tahan terhadap keasaman. Di zona suhu tinggi yang paling umum digunakan adalah paduan aluminium dan baja tahan karat, di lapangan suhu rendah Yang paling hemat biaya adalah plastik (misalnya polipropilen).

Penukar panas boiler kondensasi dibuat menggunakan bahan stainless steel dan alumunium, dilengkapi dengan sistem pengumpulan dan pembuangan kondensat, serta kipas blower dengan sistem tenaga bertahap. Dengan mengontrol kecepatan kipas, rasio udara dan gas yang optimal untuk proses pembakaran dapat dicapai dan efisiensi yang tinggi tercapai. Untuk proses pembakaran gas yang efisien, digunakan pembakar injeksi dengan modulasi api. Produk pembakaran gas dikeluarkan secara paksa melalui pipa koaksial. Suhu gas pembakaran adalah 40-50 °C

OPERASI

Untuk mencapai efisiensi maksimum ketel kondensasi harus dioperasikan dalam kisaran suhu tertentu. Jika suhu pengoperasian berkisar antara 60 hingga 80°C, sedikit kondensasi uap air akan terjadi dan efisiensi boiler kondensasi akan menjadi sekitar 98%. Sebagai perbandingan, boiler gas cerobong tradisional memiliki efisiensi 92% - ada perbedaan, tetapi tidak signifikan. Jika suhu pengoperasian sistem pemanas berkisar antara 53 hingga 30 °C, maka kondensasi uap air yang signifikan akan terjadi dan efisiensi akan meningkat menjadi 107-111%. Saat menghitung efisiensi, energi panas dari pembakaran gas diambil 100%, dan energi yang diterima dari proses kondensasi ditambahkan ke dalamnya, sehingga diperoleh nilai lebih besar dari 100%.

Syarat utama untuk mencapai efisiensi maksimum adalah penggunaan boiler kondensasi pada suhu rendah sistem pemanas, sebaiknya dirancang khusus untuknya, dengan suhu tidak lebih tinggi dari 60-40°C, maksimum 70-50°C).

Yang paling sesuai untuk persyaratan ini adalah sistem pemanas di bawah lantai dengan suhu suplai cairan pendingin 40-45°C dan suhu balik 35-30°C; sistem pemanas radiator dengan suhu suplai cairan pendingin hingga 70°C dan suhu balik suhu 50°C kurang cocok.

Teknologi hemat energi modern memungkinkan penghematan yang signifikan pada pemanasan, boiler kondensasi memungkinkan Anda untuk lebih mengurangi biaya energi dan meningkatkan kenyamanan hidup.

Anda mungkin tertarik dengan materi berikut